各元素的价电子数
最外层电子数、根据族序号预测价电子数的规则,以及这条规则失效的地方。
价电子是原子最外层(价电子层)中的电子,也是真正参与化学反应的电子。一个原子的化学性质几乎完全取决于它有多少个价电子,以及离填满最外层还差多少:钠有一个多余的价电子,很想失去它;氯的最外层还缺一个电子,正好从钠那里得到。食盐就是这样形成的。
族序号规则
对主族元素来说,族序号直接给出答案:第1、2族分别有1个和2个价电子;第13到18族,价电子数等于族序号减10。第16族有6个价电子,第17族有7个,第18族有8个——正好填满最外层,这也正是稀有气体几乎不参与反应的原因。
规则失效的地方
在d区和f区元素中,最外层的s电子和内层的d或f电子能量相近,能参与成键的电子数量因化合物而异。与其给出一个需要不断加注解的数字,本表把这些元素标注为"可变",并展示其电子排布供参考。
| # | 元素周期表 | 价电子数 | 最外层电子排布 | 族 | 电子层 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | H氢 | 1 | 1s¹ | 1 | 1 |
| 2 | He氦 | 2 | 1s² | 18 | 2 |
| 3 | Li锂 | 1 | 2s¹ | 1 | 2, 1 |
| 4 | Be铍 | 2 | 2s² | 2 | 2, 2 |
| 5 | B硼 | 3 | 2s² 2p¹ | 13 | 2, 3 |
| 6 | C碳 | 4 | 2s² 2p² | 14 | 2, 4 |
| 7 | N氮 | 5 | 2s² 2p³ | 15 | 2, 5 |
| 8 | O氧 | 6 | 2s² 2p⁴ | 16 | 2, 6 |
| 9 | F氟 | 7 | 2s² 2p⁵ | 17 | 2, 7 |
| 10 | Ne氖 | 8 | 2s² 2p⁶ | 18 | 2, 8 |
| 11 | Na钠 | 1 | 3s¹ | 1 | 2, 8, 1 |
| 12 | Mg镁 | 2 | 3s² | 2 | 2, 8, 2 |
| 13 | Al铝 | 3 | 3s² 3p¹ | 13 | 2, 8, 3 |
| 14 | Si硅 | 4 | 3s² 3p² | 14 | 2, 8, 4 |
| 15 | P磷 | 5 | 3s² 3p³ | 15 | 2, 8, 5 |
| 16 | S硫 | 6 | 3s² 3p⁴ | 16 | 2, 8, 6 |
| 17 | Cl氯 | 7 | 3s² 3p⁵ | 17 | 2, 8, 7 |
| 18 | Ar氩 | 8 | 3s² 3p⁶ | 18 | 2, 8, 8 |
| 19 | K钾 | 1 | 4s¹ | 1 | 2, 8, 8, 1 |
| 20 | Ca钙 | 2 | 4s² | 2 | 2, 8, 8, 2 |
| 21 | Sc钪 | 可变 | 4s² 3d¹ | 3 | 2, 8, 9, 2 |
| 22 | Ti钛 | 可变 | 4s² 3d² | 4 | 2, 8, 10, 2 |
| 23 | V钒 | 可变 | 4s² 3d³ | 5 | 2, 8, 11, 2 |
| 24 | Cr铬 | 可变 | 3d⁵ 4s¹ | 6 | 2, 8, 13, 1 |
| 25 | Mn锰 | 可变 | 4s² 3d⁵ | 7 | 2, 8, 13, 2 |
| 26 | Fe铁 | 可变 | 4s² 3d⁶ | 8 | 2, 8, 14, 2 |
| 27 | Co钴 | 可变 | 4s² 3d⁷ | 9 | 2, 8, 15, 2 |
| 28 | Ni镍 | 可变 | 4s² 3d⁸ | 10 | 2, 8, 16, 2 |
| 29 | Cu铜 | 可变 | 4s¹ 3d¹⁰ | 11 | 2, 8, 18, 1 |
| 30 | Zn锌 | 可变 | 4s² 3d¹⁰ | 12 | 2, 8, 18, 2 |
| 31 | Ga镓 | 3 | 4s² 3d¹⁰ 4p¹ | 13 | 2, 8, 18, 3 |
| 32 | Ge锗 | 4 | 4s² 3d¹⁰ 4p² | 14 | 2, 8, 18, 4 |
| 33 | As砷 | 5 | 4s² 3d¹⁰ 4p³ | 15 | 2, 8, 18, 5 |
| 34 | Se硒 | 6 | 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ | 16 | 2, 8, 18, 6 |
| 35 | Br溴 | 7 | 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ | 17 | 2, 8, 18, 7 |
| 36 | Kr氪 | 8 | 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ | 18 | 2, 8, 18, 8 |
| 37 | Rb铷 | 1 | 5s¹ | 1 | 2, 8, 18, 8, 1 |
| 38 | Sr锶 | 2 | 5s² | 2 | 2, 8, 18, 8, 2 |
| 39 | Y钇 | 可变 | 5s² 4d¹ | 3 | 2, 8, 18, 9, 2 |
| 40 | Zr锆 | 可变 | 5s² 4d² | 4 | 2, 8, 18, 10, 2 |
| 41 | Nb铌 | 可变 | 5s¹ 4d⁴ | 5 | 2, 8, 18, 12, 1 |
| 42 | Mo钼 | 可变 | 5s¹ 4d⁵ | 6 | 2, 8, 18, 13, 1 |
| 43 | Tc锝 | 可变 | 5s² 4d⁵ | 7 | 2, 8, 18, 13, 2 |
| 44 | Ru钌 | 可变 | 5s¹ 4d⁷ | 8 | 2, 8, 18, 15, 1 |
| 45 | Rh铑 | 可变 | 5s¹ 4d⁸ | 9 | 2, 8, 18, 16, 1 |
| 46 | Pd钯 | 可变 | 4d¹⁰ | 10 | 2, 8, 18, 18 |
| 47 | Ag银 | 可变 | 5s¹ 4d¹⁰ | 11 | 2, 8, 18, 18, 1 |
| 48 | Cd镉 | 可变 | 5s² 4d¹⁰ | 12 | 2, 8, 18, 18, 2 |
| 49 | In铟 | 3 | 5s² 4d¹⁰ 5p¹ | 13 | 2, 8, 18, 18, 3 |
| 50 | Sn锡 | 4 | 5s² 4d¹⁰ 5p² | 14 | 2, 8, 18, 18, 4 |
| 51 | Sb锑 | 5 | 5s² 4d¹⁰ 5p³ | 15 | 2, 8, 18, 18, 5 |
| 52 | Te碲 | 6 | 5s² 4d¹⁰ 5p⁴ | 16 | 2, 8, 18, 18, 6 |
| 53 | I碘 | 7 | 5s² 4d¹⁰ 5p⁵ | 17 | 2, 8, 18, 18, 7 |
| 54 | Xe氙 | 8 | 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ | 18 | 2, 8, 18, 18, 8 |
| 55 | Cs铯 | 1 | 6s¹ | 1 | 2, 8, 18, 18, 8, 1 |
| 56 | Ba钡 | 2 | 6s² | 2 | 2, 8, 18, 18, 8, 2 |
| 57 | La镧 | 可变 | 6s² 5d¹ | f | 2, 8, 18, 18, 9, 2 |
| 58 | Ce铈 | 可变 | 6s² 4f¹ 5d¹ | f | 2, 8, 18, 19, 9, 2 |
| 59 | Pr镨 | 可变 | 6s² 4f³ | f | 2, 8, 18, 21, 8, 2 |
| 60 | Nd钕 | 可变 | 6s² 4f⁴ | f | 2, 8, 18, 22, 8, 2 |
| 61 | Pm钷 | 可变 | 6s² 4f⁵ | f | 2, 8, 18, 23, 8, 2 |
| 62 | Sm钐 | 可变 | 6s² 4f⁶ | f | 2, 8, 18, 24, 8, 2 |
| 63 | Eu铕 | 可变 | 6s² 4f⁷ | f | 2, 8, 18, 25, 8, 2 |
| 64 | Gd钆 | 可变 | 6s² 4f⁷ 5d¹ | f | 2, 8, 18, 25, 9, 2 |
| 65 | Tb铽 | 可变 | 6s² 4f⁹ | f | 2, 8, 18, 27, 8, 2 |
| 66 | Dy镝 | 可变 | 6s² 4f¹⁰ | f | 2, 8, 18, 28, 8, 2 |
| 67 | Ho钬 | 可变 | 6s² 4f¹¹ | f | 2, 8, 18, 29, 8, 2 |
| 68 | Er铒 | 可变 | 6s² 4f¹² | f | 2, 8, 18, 30, 8, 2 |
| 69 | Tm铥 | 可变 | 6s² 4f¹³ | f | 2, 8, 18, 31, 8, 2 |
| 70 | Yb镱 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ | f | 2, 8, 18, 32, 8, 2 |
| 71 | Lu镥 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 9, 2 |
| 72 | Hf铪 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d² | 4 | 2, 8, 18, 32, 10, 2 |
| 73 | Ta钽 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d³ | 5 | 2, 8, 18, 32, 11, 2 |
| 74 | W钨 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d⁴ | 6 | 2, 8, 18, 32, 12, 2 |
| 75 | Re铼 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d⁵ | 7 | 2, 8, 18, 32, 13, 2 |
| 76 | Os锇 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d⁶ | 8 | 2, 8, 18, 32, 14, 2 |
| 77 | Ir铱 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d⁷ | 9 | 2, 8, 18, 32, 15, 2 |
| 78 | Pt铂 | 可变 | 6s¹ 4f¹⁴ 5d⁹ | 10 | 2, 8, 18, 32, 17, 1 |
| 79 | Au金 | 可变 | 6s¹ 4f¹⁴ 5d¹⁰ | 11 | 2, 8, 18, 32, 18, 1 |
| 80 | Hg汞 | 可变 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ | 12 | 2, 8, 18, 32, 18, 2 |
| 81 | Tl铊 | 3 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p¹ | 13 | 2, 8, 18, 32, 18, 3 |
| 82 | Pb铅 | 4 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p² | 14 | 2, 8, 18, 32, 18, 4 |
| 83 | Bi铋 | 5 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p³ | 15 | 2, 8, 18, 32, 18, 5 |
| 84 | Po钋 | 6 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁴ | 16 | 2, 8, 18, 32, 18, 6 |
| 85 | At砈 | 7 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁵ | 17 | 2, 8, 18, 32, 18, 7 |
| 86 | Rn氡 | 8 | 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ | 18 | 2, 8, 18, 32, 18, 8 |
| 87 | Fr钫 | 1 | 7s¹ | 1 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 |
| 88 | Ra镭 | 2 | 7s² | 2 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 |
| 89 | Ac锕 | 可变 | 7s² 6d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 |
| 90 | Th钍 | 可变 | 7s² 6d² | f | 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 |
| 91 | Pa镤 | 可变 | 7s² 5f² 6d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 |
| 92 | U铀 | 可变 | 7s² 5f³ 6d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 |
| 93 | Np镎 | 可变 | 7s² 5f⁴ 6d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 |
| 94 | Pu钚 | 可变 | 7s² 5f⁶ | f | 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2 |
| 95 | Am镅 | 可变 | 7s² 5f⁷ | f | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 |
| 96 | Cm锔 | 可变 | 7s² 5f⁷ 6d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 |
| 97 | Bk锫 | 可变 | 7s² 5f⁹ | f | 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 |
| 98 | Cf锎 | 可变 | 7s² 5f¹⁰ | f | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 |
| 99 | Es锿 | 可变 | 7s² 5f¹¹ | f | 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 |
| 100 | Fm镄 | 可变 | 5f¹² 7s² | f | 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2 |
| 101 | Md钔 | 可变 | 7s² 5f¹³ | f | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 |
| 102 | No锘 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ | f | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 |
| 103 | Lr铹 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d¹ | f | 2, 8, 18, 32, 32, 9, 2 |
| 104 | Rf𬬻 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d² | 4 | 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 |
| 105 | Db𬭊 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d³ | 5 | 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 |
| 106 | Sg𬭳 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d⁴ | 6 | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 |
| 107 | Bh𬭛 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d⁵ | 7 | 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 |
| 108 | Hs𬭶 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d⁶ | 8 | 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 |
| 109 | Mt鿏 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d⁷ (calculated) | 9 | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 |
| 110 | Ds𫟼 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d⁸ | 10 | 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 |
| 111 | Rg𬬭 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d⁹ | 11 | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 |
| 112 | Cn鿔 | 可变 | 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 12 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 |
| 113 | Nh鿭 | 3 | 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p¹ | 13 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 |
| 114 | Fl𫓧 | 4 | 7s² 7p² 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 14 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 |
| 115 | Mc镆 | 5 | 7s² 7p³ 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 15 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 |
| 116 | Lv𫟷 | 6 | 7s² 7p⁴ 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 16 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 |
| 117 | Ts鿬 | 7 | 7s² 7p⁵ 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 17 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 |
| 118 | Og鿫 | 8 | 7s² 7p⁶ 5f¹⁴ 6d¹⁰ | 18 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 |
元素周期表相关内容
相关计算器
常见问题
什么是价电子?
价电子是原子最外层的电子,位置足够靠外,能够参与化学键的形成。一个元素在化学上几乎所有的行为,都取决于它有多少个价电子,以及离填满最外层还缺多少个。
价电子数怎么算?
对主族元素,直接看族序号即可:第1、2族分别有1个和2个价电子;第13到18族,价电子数等于族序号减10,例如第15族是5个,第17族是7个。氦是例外——它位于第18族,却只有2个价电子。也可以直接数电子排布中最高电子层的电子数。
过渡金属有多少个价电子?
没有唯一确定的答案,这正是本表把它们标注为"可变"的原因。它们最外层的s电子和内层的d电子能量十分接近,两者都可能参与成键,具体数量取决于所形成的化合物。铁在Fe²⁺中用了两个电子成键,在Fe³⁺中则用了三个。
什么是八电子规则?
大多数主族原子在价电子层的s、p轨道都填满、共有8个价电子时最为稳定,这正是稀有气体已经具备的电子排布。原子通过得到、失去或共用电子来达到这一状态,这解释了为什么第1族容易形成1+离子,第17族容易形成1−离子。氢和氦只需要2个电子就能满足,而第3周期及以后的元素有时电子数会超过8个。