元素與週期表/賴郁欣

物質組成的層次102/12/5

1. 基本粒子：上夸克、下夸克、電子、微中子
2. 核子：質子100px、中子100px
3. 原子
4. 分子

造原子

原子核

檔案:Isotopes and half-life.svg

這個圖表展示了含有Z個質子和N 個中子的同位素的半衰期（T_½），单位是秒

原子序

原子核中，質子的數量。

原子核中，中子與質子的比例

當原子序逐漸增加時，因為質子之間的排斥力增強，需要更多的中子來使整個原子核變的穩定。因此，當原子序大於20時，就不能找到一個質子數與中子數相等而又穩定的原子核了。隨著原子序的增加，中子和質子的比例逐漸趨於1.5。

同位素

兩個有著相同質子數的原子屬於同一種元素，而有著相同質子數和不同中子數的則是同一種元素中不同的同位素。例如，所有的氫原子都只有一個質子，但氫原子的同位素有幾種，分別含有零個中子（氕ㄆㄧㄝ.），一個中子（氘ㄉㄠ.），兩個中子（氚ㄔㄨㄢ）以及更多的中子。原子序從1（氫）到118（Uuo）均為已知元素。

穩定的原子核

地球上自然存在約339種核素，其中255種是穩定的，約佔總數79%。80種元素含有一個或一個以上的穩定同位素。第43號元素、第61號元素及所有原子序大於等於83的元素沒有穩定的同位素。有十六種元素只含有一個穩定的同位素，而擁有同位素最多的元素，錫，則有十個同位素。

原子的電子軌域

「軌域」是原子中電子的活動範圍。

前四種電子軌域的名稱與數量：

1. s:1種形狀，球狀對稱
2. p:3種p軌域，形狀一樣但方向不同250px
3. d:5種d軌域的形狀250px
4. f:7種f軌域的形狀250px

填充電子軌域的規則

1. 每個軌域可以放入 0~2 個電子，但不能放入三個電子。
   • 包立不相容原理：不可有兩個粒子，狀態完全一樣。佔有相同軌域的兩個電子，雖然電性一樣，軌域一樣，但可以自旋方向相反，就不算完全相同。
2. 由能量低的軌域先填滿。
3. 電子互相排斥。

左排週期表

化學原素週期表

化學反應式

200px
100px	100px

電解水(吸電能)

2H₂O→2H₂+O₂

燃燒氫(放熱能)

2H₂+O₂→2H₂O

氫分子電子軌域