化学自习室移动版

基态 ₂₆Fe原子的核外电子排布式是[Ar]3d⁶4s²，Fe^2＋的核外电子排布式是 [Ar]3d⁶，学生不明白：Fe原子参与反应时，为什么先失去 4s上的电子，而不是根据“能量越低越稳定”原则，失去能量最高的3d上的电子？

多电子原子中，电子具有的能量 E 决定于主量子数 n 和角量子数 l  。我国化学家徐光宪教授根据 E 与 n、l 的关系，归纳得到一个近似规律：

（n+0.7l）值越大，原子轨道能量越高。得出原子轨道能量 E 的高低顺序与鲍林依据光谱实验测定的结果一致：1s ＜ 2s ＜ 2p ＜ 3s ＜ 3p……。徐光宪教授同时还提出：（n+0.4l）值越大，离子轨道能量越高]。离子中的 3d、4s 的（n+0.4l）值分别为 3.8和 4.0（s，p，d，f 的 l 分别等于 0，1，2，3）。因为离子轨道的能量 E_4s ＞E_3d，所以参与反应时，Fe 原子先失去 4s上的电子——既是最外层电子也是离子中能量最高电子。