原子外的电子排列有啥规律?比如说钙的电子排列是2882,为什么不是2891?一定要解答,请先解释一下我说的那个例子，再浅显的讲，我还没学轨道。二楼的回答得很详细，但每一层电子数最多不

Question

原子外的电子排列有啥规律?比如说钙的电子排列是2882,为什么不是2891?一定要解答,
请先解释一下我说的那个例子，再浅显的讲，我还没学轨道。
二楼的回答得很详细，但每一层电子数最多不是2n2吗？为什么又成了2 8 8 18 18 32 32
s能级有1个轨道，最多2个电子；p能级有3个轨道，最多6个电子；d能级电子数为0 这其中，是不是因为能级交错现象，从而使d能级的电子数为0啊？最后一个问题了，讲完了一定多给分！

Answer 1

1.核外电子从内到外,最外层电子数依次不得超过2n²,各周期的元素数：2、8、8、18、18、32、32.
2.最外层电子数不得超过8,次外层电子数不得超过18.
这是由泡利不相容原理、洪特规则等量子力学原理决定的,在化学中属于结构化学的研究范畴,高中教材中只要求掌握规律,记住结论.
Ca的核外电子排布为“2 8 8 2”,如果第3层有9个电子就违反了第1条规则.事实上,第3个电子层有s、p、d这3个能级：s能级有1个轨道,最多2个电子；p能级有3个轨道,最多6个电子；d能级电子数为0.加起来最多可以排8个电子.如果有9个就不符合理论了.
您认为第3层最多有2×3²=18个电子是不是?没错,第3层的确最多可以排满18个电子!不过,谁说非要先把第3层排满才能排第4层?可能因为第1、2层情况是这样,您就相信电子排布一定是从内到外吧?事实上,电子的填充顺序是按照能量从低到高的原则,第2层的所有能级能量都大于第1层,第3层能量也都大于第2层,但是第4层的部分能级(4s能级,4表示电子层,s表示能级名称)就不同了,位于靠外的4s能级能量居然反常地低于第3层的部分能级(3d能级)!这就是传说中的能级交错现象.
能级交错的影响是：到了填充第3层电子的时候,电子会先填充第3层的部分轨道(先不填满哦!),然后直接填充第4层的部分轨道(也不填满),最后再回过头来把填满第3层的工作做完.电子层大于3时,能级交错就很普遍了.而且电子层越多,能级交错越复杂.
最大电子数2n²的规则并没有改变,出问题的是电子的填充规则.它只是想把能量更低的轨道先填满,而轨道的能量不是从内到外按顺序排列的.
“这其中,是不是因为能级交错现象,从而使d能级的电子数为0啊?”
这的确是能级交错造成的,能自己发现这一点真不错哦!我本来还担心问题没说得透彻,看来效果够了.
有兴趣的话,可以看看下面的原子结构基本知识,我尽量写得浅显：
核电荷数大的原子,核外电子就很多.事实上,核外电子并不是挤在一起绕核旋转的.不同的电子与原子核距离是不同的,而且距离原子核更近的电子能量更低.按照经典的概念,电子是在轨道上运动的,即原子核外有许多不同能量的轨道,轨道的能量就代表了电子运动的能量,以方便研究,距离原子核近的轨道能量低.
把电子轨道按照“能量相近的划分到一组”的原则,可以把电子轨道分为多组,每一组轨道被称为一个能层,也就是电子层.有些相邻轨道之间的能量差很大,而有些相邻轨道之间的能量差很小,所以能层的划分就变得比较简单.具体的划分方法是人为规定的.能层的名字有：K、L、M、N……等,一直按字母表顺序接下去,目前只有7个电子层.
在同一能层(电子层)中,有多个轨道,各轨道的能量有相同的,也有相近的.把同一能层中能量不同的轨道分组,而把能量相同的轨道放在一起,就成了能级.能级的划分与能层相似,属于能层的下一级.能级有s、p、d、f、g、h……等,一直按字母表顺序接下去,而不同的能层中能级数量也不同.第1个电子层只有1个s能级,第2个电子层有s、p2个能级.第3能层有3个能级……第7能层有7个能级.
对于每一个能级,都含有能量完全相同的轨道.s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,d能级有5个轨道……之后每个能级的轨道数依次递增2.
根据泡利不相容原理,每个轨道最多容纳2个电子,而且这2个电子必须是自旋相反.遵守泡利不相容原理的微观粒子叫费米子,例如电子、中子、质子,而不遵守泡利不相容原理的微观粒子叫玻色子. 
能层、能级、轨道、跃迁(电子在能量不同的轨道之间跳跃,会吸收或者释放能量)……这些概念都是量子物理学家玻尔(Niels Henrik David Bohr)提出来的,在结构化学中,由量子化学家鲍林加以推广.海森堡建立现代量子力学后,这个模型在物理中逐渐被淘汰,甚至已缺乏正确性,而在基础化学中得以保留,以简化问题.
从下图中可以看出,随着电子层数的增加,电子填充开始在多个能层之间反复迂回,而且能级交错越来越复杂.这就是著名的“构造原理”图(左边的图,顺着箭头就是电子的填充次序),右边是位于不同能级的轨道立体形状,元素周期表中只有少数几个元素(如钯元素)和核电荷数超大的元素不符号该原理.点击可以查看大图哦!