电子云

没有确定方向和轨迹的微观粒子
电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为“电子云”[1]
电子是一种微观粒子,在直径约10⁻¹⁰米的原子空间内作高速运动,核外电子的运动与宏观物体运动不同,没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会的大小。电子云图像中每一个小黑点表示电子出现在核外空间中的一次概率(不表示一个电子)概率密度越大电子云图像中的小黑点越密,离核近处,黑点密度大,电子出现机会多,离核远处,电子出现机会少。[1][2]
电子云有不同的形状,分别用符s、 p、 d、 f表示,s电子云呈球形,在半径相同的球面上,电子出现的机会相同,p电子云呈纺锤形(或亚铃形),d电子云是花瓣形,f电子云更为复杂。[1]

简介

电子云是物理和化学中的一个概念,就是用统计的方法对核外电子空间分布的形象描绘,它区别在于行星轨道式模型。电子有波粒二象性,它不像宏观物体的运动那样有确定的轨道,因此画不出它的运动轨迹。不能预言它在某一时刻究竟出现在核外空间的哪个地方,只能知道它在某处出现的机会有多少。为此,就以单位体积内电子出现几率,即几率密度大小,用小白点的疏密来表示。小白点密处表示电子出现的几率密度大,小白点疏处几率密度小,看上去好像一片带负电的云状物笼罩在原子核周围,因此被称为“电子云”。在量子力学中,用一个波函数Ψ( xyz表征电子的运动状态,并且用它的模的平方|Ψ|²值表示单位体积内电子在核外空间某处出现的几率,即几率密度,所以电子云实际上就是|Ψ|²在空间的分布。研究电子云的空间分布主要包括它的径向分布和角度分布两个方面。径向分布探求电子出现的几率大小和离核远近的关系,被看作在半径为 r,厚度为d r的薄球壳内电子出现的几率。角度分布探究电子出现的几率和角度的关系。例如s态电子,角度分布呈球形对称,同一球面上不同角度方向上电子出现的几率密度相同。p态电子呈8字形,不同角度方向上几率密度不等。有了pz的角度分布,再有 n=2时2p的径向分布,就可以综合两者得到2pz的电子云图形。由于2p和3p的径向分布不同,2pz和3pz的电子云图形也不同。