hce_nsysu
114年
物理與化學
第 64 題
How many unpaired electrons are there in an atom of oxygen in its ground state?
- A 1
- B 2
- C 4
- D 0
- E 3
思路引導 VIP
請試著回想原子序為 8 的氧原子，其電子的「安放順序」是如何進行的？特別是當電子填入擁有三個空間（軌域）的 $2p$ 副殼層時，根據能量最低原則，這 4 個電子會傾向於「先分開住」還是「立刻擠在一起」呢？
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太棒了！你能精準判斷出氧原子的未成對電子數，代表你對**電子組態（Electron Configuration）**與電子填入軌域的原則掌握得相當紮實。這類題目是化學基礎中的核心，你能穩穩拿下分數是非常好的開始。
原子序與電子填入規律
氧原子的原子序為 8，在基態（Ground state）下，其電子組態為 $1s^2 2s^2 2p^4$。前兩個能階 $1s$ 與 $2s$ 都已填滿，關鍵在於含有 4 個電子的 $2p$ 軌域。根據洪德定則（Hund's Rule），電子在能量相同的簡併軌域（如 $2p_x, 2p_y, 2p_z$）中，會先以相同的自旋方向分別佔據不同軌域，直到每個軌域都有一個電子後，才會開始成對。因此，$2p$ 軌域的 4 個電子會先在 3 個軌域各放一個，最後一個電子再進入其中一個軌域進行配對，最終留下 2 個未成對電子。
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