每個(gè)電子以怎樣的軌道運(yùn)行,也能通過(guò)解方程式的方法求得。
如今電腦的性能有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但除了少數(shù)例外(比如氫),人們還是無(wú)法用電腦完全計(jì)算出電子的軌道。這也從側(cè)面體現(xiàn)出電子軌道的深?yuàn)W。這個(gè)領(lǐng)域是越深入越復(fù)雜,所以只向大家介紹幾個(gè)要點(diǎn)。
解出關(guān)于原子的方程式后,我們就有了電子的“軌道函數(shù)”與“軌道動(dòng)能”。軌道函數(shù)表現(xiàn)了電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它的絕對(duì)值的平方就是電子的存在概率。換言之,電子云的形狀,就取決于軌道函數(shù)。
軌道動(dòng)能代表每個(gè)軌道函數(shù)(電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài))擁有多少能量。要了解電子從哪條軌道開(kāi)始排布,就得先知道動(dòng)能有多少。
每個(gè)電子的軌道都擁有不等量的能量。水總是從高處往低處流,從低的地方開(kāi)始積存。同理,電子也是先占有能量低的軌道。軌道動(dòng)能一般越靠里就越低(雖然也有若干例外),所以元素的電子一般都是由內(nèi)向外排布。
“殘余電子”決定元素的性質(zhì)。
就讓我們仔細(xì)看看元素周期表吧。元素周期表像極了京都的街道。其實(shí)京都的地名也很有規(guī)律,比如“四條河原町”,就是東西走向的四條大道與南北走向的河原町大道的交點(diǎn)。
周期表和京都一樣,頗有些棋盤的神韻。它有縱有橫,只要知道某個(gè)元素處在哪一行與哪一列的交點(diǎn),就能對(duì)它的性質(zhì)有一個(gè)大致的了解。
先看“列”——元素在元素周期表中屬于“同一列”,究竟意味著什么呢?
元素與周期表有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,其中最重要的聯(lián)系就是下面這兩點(diǎn):
1.周期表上同屬一列的元素,最外層電子的狀態(tài)往往非常相似。
2.最外層電子數(shù)決定了元素的基本性質(zhì)。
把內(nèi)側(cè)的軌道填滿后,剩余的電子就會(huì)分布到最外層的軌道上。而同一列元素的“殘余電子”數(shù)量往往相同,所以同一列的元素常具有相似的特性。
其實(shí)我們的身體也會(huì)根據(jù)最外層電子數(shù)判斷元素的種類,決定要不要吸收某種元素。
下面文章將以銫(Cs)與鍶(Sr)為例,為大家詳細(xì)解說(shuō)人體是如何判斷元素種類的。東日本大地震引發(fā)核電站事故后,這兩種元素頻頻出現(xiàn)在各類新聞節(jié)目中,想必大家也都聽(tīng)說(shuō)過(guò)。