表 5.4 原子外层电子构型与周期系分区

子构型将在 5.3 节中作进一步介绍。3.核外电子分布和周期系

原子核外电子分布的周期性是元素周期律的基础。而元素周期表是周期律的表现形式。周期表有多种形式，现在常用的是长式周期表(见本书后附的元素周期表)。

元素在周期表中所处的周期号数等于该元素原子的电子层数。对元素在周期表中所处族的号数来说，主族元素以及第Ⅰ、第Ⅱ副族元素的号数等于最外层电子数；第Ⅲ至第Ⅶ副族元素的号数等于最外层电子数与次外层 d 电子数之和。Ⅷ族元素包括三个纵行，最外层电子数与次外层 d 电子数之和为8 至 10。零族元素最外层电子数为 8 或 2。

根据原子的外层电子构型可将周期系分成 5 个区，即 s 区、p 区、d 区、ds 区和 f 区。表 5.4 反映了原子外层电子构型与周期系的关系。

从表 5.4 可以看出，原子的外层电子构型呈现明显地周期性变化，因此元素的性质也表现出周期性的变化规律。现举例说明如下：

1. 元素的氧化值 同周期主族元素从左至右最高氧化值逐渐升高，并等于所属族的外层电子数或族数。副族元素的原子中，除最外层 s 电子外，次外层的 d 电子也可能参加反应。因此，d 区副族元素的最高氧化值一般等于最外层的 s 电子和次外层 d 电子之和(但不大于 8)。第Ⅲ至第Ⅶ副族元素与主族相似，同周期从左至右最高氧化值也逐渐升高，并等于所属族的族数。

ds 区的第Ⅱ副族元素的最高氧化值为+2，即等于最外层的 s 电子数。而第Ⅰ 副族中 Cu、Ag、Au 的最高氧化值分别为+2，+1，+3。除钌(Ru)和锇(Os)外， 第Ⅷ族中其他元素未发现有氧化值为+8 的化合物。此外，副族元素大都有可变氧化值。表 5.5 中列出了第 4 周期副族元素的主要氧化值。

1. 元素的金属性和非金属性与元素的电负性 金属元素