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| 外層電子 | |
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外層電子(英語: outer electrons )，是決定元素化學性質的重要依據。[1]
基本信息
中文名稱 最外層電子數 [2]
外文名稱 number of valence electrons
作用 決定元素化學性質
理論依據 族數=最外層電子數
常規狀態 原子電子層最外層電子為4時
研究目的
理論依據
最外層電子數少於(或等於)3個，如鹼金屬、鹼土金屬元素，容易失去最外層電子，達到最外層8個電子的穩定結構，使得它有很強金屬性與還原性。但是這對副族元素不適用，如金，銀最外層都是1個電子，汞最外層則是2個電子，但是都很不活潑 。
最外層電子數多於(或等於)5個，如鹵族、氧族元素，容易得到電子達到最外層8個電子的穩定結構，使得它有很強非金屬性與氧化性。
常規狀態
當原子電子層最外層電子為4時，如碳族，既易失去最外層電子，又易得到電子，所以與別的原子以共價鍵化合。
當原子電子層最外層電子為8時，如稀有氣體，已經達到穩定結構，所以幾乎不與別的元素化合。
外層電子數規律
基本規律
當核外電子層數為n時， 這個電子層電子數最多為2n^2個，但整個原子最外層不超過8，次外層不超過18，倒數第三層不超過32。
最外層電子數相等的元素原子，電子層數越多，原子半徑越大
最外層電子數等於或大於3(小於8)的元素一定是主族元素。
最外層電子數比次外層電子數多的元素一定位於第二周期。
最外層電子數相同時核電荷數越多，金屬性越強。
原因
由於能級交錯的原因，End>E(n+1)s。當ns和np充滿時(共4個軌道，最多容納8個電子)，多餘電子不是填入nd，而是首先形成新電子層，填入(n+1)s軌道中，因此最外層電子數不可能超過8個。
同理可以解釋為什麼次外層電子數不超過18個。若最外層是第n層，次外層就是第(n-1)層。由於E(n-1)f>E(n+1)s>Enp，在第(n+1)層出現前，次外層只有(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d上有電子，這三個亞層共有9個軌道，最多可容納18個電子，因此次外層電子數不超過18個。
例如，原子最外層是第五層，次外層就是第四層，由於E4f>E6s>E5p，當第六層出現之前，次外層(第四層)只有在4s、4p和4d軌道上有電子，這三個亞層共有9個軌道，最多可容納18個電子，也就是次外層不超過18個電子。