原子次外层电子不是最多18个吗？那钙原子的次外层为什么只有8个？

Question

那为什么不能是2891这样排列呢

Answer 1

原子次外层电子是最多18个没错，但并不是说一定就是18个。 因为它最外层有2个电子，这两个电子必须在外层，如果放在次外层，那外层就没有电子了，次外层就会变成外层，10个电子显然不能作为最外层。 电子总是首先填充在能量较低的轨道，各轨道能量高低次序是1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s,前面的数字代表各电子层数，后面spd等代表轨道。s轨道可容纳2个电子，p轨道最多容纳6个电子，d轨道最多容纳10个电子。。。钙原子核外电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2,即2,8,8,2的结构。在这里，3d轨道是存在的，理论上可排10电子，但因为它能量高，电子首先排布在第四层。

Answer 2

电子层和电子亚层中电子分布规律：
1．最低能量原理
　　电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。
2．泡利不相容原理
　　一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述，即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在，这就是泡利不相容原理所告诉大家的。根据这个规则，如果两个电子处于同一轨道，那么，这两个电子的自旋方向必定相反。也就是说，每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子。根据泡利不相容原理，我们得知：s亚层只有1个轨道，可以容纳两个自旋相反的电子；p亚层有3个轨道，总共可以容纳6个电子；d亚层有5个轨道，总共可以容纳10个电子，f亚层有7个轨道，总共可以容纳14个电子。我们还得知：第一电子层（K层）中只有1s亚层，最多容纳两个电子；第二电子层（L层）中包括2s和2p两个亚层，总共可以容纳8个电子；第3电子层（M层）中包括3s、3p、3d三个亚层，总共可以容纳18个电子……第n层总共可以容纳2n^2个电子。
3．洪特规则
　　从结果总结出来的洪特规则有两方面的含义：一是电子在原子核外排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行；洪特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层，当电子排布处于 　　全满（s2、p6、d10、f14） 　　半满（s1、p3、d5、f7） 　　全空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定。
Ca 原子核外电子排布：1s2 2s2 2p6 3S2 3P6 3d0 4S2 4P0,由于4S轨道能量要比3d轨道的能量低，因此，电子在布满第3层p轨道后，接着向4s轨道分布，然后，在往3d上分布，当3d布满后向4p分布。本回答被提问者采纳