原子的电子结构是由原子核和各层电子组成的,其中外层电子与原子核间的距离远,内层电子与原子核的距离较近,这就导致了内层电子削弱了外层电子对原子核的吸引力,而且对外层电子运动轨迹的影响也不大。
外层电子所处的电子层和内层电子所处的电子层不同,外层电子不在内层电子所形成的壳层中,因此,其不受到其他电子的影响,所以外层电子不受内层电子的屏蔽效应影响。
原子半径是指原子中最外层电子离原子核的距离。元素的原子半径随着元素周期表中原子序数的增大而递增。这是因为,原子的主量子数增大,即电子所处能级增加,电子层数增多,原子半径就随之增大。
在元素周期表上,从左到右原子序数逐渐增加,在相同主量子数下,核电荷数也增加,电子向原子核方向的引力增加,但该主量子层外层的电子数不能增加,则外层电子距离原子核的距离变得更小,因此,到达周期表的右侧,其最外层电子受到更多的屏蔽效应,半径随着核电荷数的增加而减小。因此,原子的主量子数越大,原子半径越大;原子核电荷数越大,原子半径越小。
化学键是由两个或更多个原子共享一对或多对电子而形成的,它们在形成化学键时,原子之间存在着互相的吸引力和排斥力。在这个过程中,原子表面的电子起着决定性作用。在发生共享电子时,电子会轨迹接近到原子核表面附近。表面最靠近原子核的电子能对原子核其他电子的屏蔽起到很大的影响。
这是因为电子的负电荷可抵消核电荷的一部分,从而降低了他们之间的反驳力,并使核吸引力大大增强。然而,外层电子向内层电子屏蔽效应是有限的,因此,在原子核附近的电子仍然受到核电荷吸引。原子的层内电子能对外层电子的有限运动轨道产生影响,但不能产生直接影响。
化学反应中的大多数反应都涉及外层电子,如电子转移、共价键形成和离子键形成等。化学反应过程中,两个或多个原子接近到足够靠近,以便它们之间的电子可以进行重新排列生成新的化学键。
此时,外层电子之间的相互作用很重要。在原子之间接近时,其外层电子会相互推开或引起屏蔽作用,以便它们在彼此之间寻找一种能够构形新的化学键的最佳排列。
由于外层电子不受内部电子的屏蔽效应影响,因此它们可以在彼此之间进行优化的排布,以寻找到最优化的结构,形成新的共价或离子键。