主差分轨道(main difference orbitals) vs. 能级(energy levels)

每一个原子都由一个原子核组成，原子核是由被电子包围的质子和中子构成的。这些电子在原子核周围连续运动。因此，我们不能给出电子在原子中的具**置。科学家们引入了“概率”的概念，而不是确定电子的确切位置。换句话说，确定了电子最有可能运动的最可能路径。这个路径叫做轨道。这些轨道是根据这些轨道中的电子所包含的能量来排列的。这些被称为能级。轨道和能级之间的主要区别在于，轨道显示的是围绕原子核运动的电子的最可能路径，而能级则根据其拥有的能量大小显示轨道的相对位置。

覆盖的关键领域

1.什么是轨道–形成、性质和排列2.什么是能级–形成、性质和排列3.轨道和能级之间的关系是什么–轨道和能级4.轨道和能级之间的区别是什么–主要区别的比较

关键词：原子，d轨道，电子，能级，轨道，概率，p轨道，s轨道

什么是轨道(orbitals)？

轨道可以定义为在原子核周围发现电子的最可能区域。在原子水平上，轨道最准确的名称是原子轨道。原子轨道可以有球形和哑铃形等几种形状。轨道表示电子绕原子核运动的最可能路径。

原子核周围有几种轨道。下面将介绍其中的几个。

s轨道

这些是球形轨道。在相同能级下，s轨道的能量最低。一个s轨道能容纳的最大电子数是两个。这两个电子的自旋相反，所以两个电子之间的排斥作用最小。

p轨道

这些是哑铃形轨道，能量比s轨道高。p轨道能容纳的最大电子数是6，这是因为一个p轨道由三个子轨道组成，称为px，py和pz。这些轨道中的每一个都能容纳最多2个电子。

d轨道

这些轨道看起来像是同一平面上的两个哑铃。然而，它是一个复杂的三维结构，而不是s和p轨道。一个d轨道由5个亚轨道组成。每个亚轨道可以容纳最多2个电子。因此，d轨道能容纳的最大电子数是10。

Figure 1: Shapes of atomic orbitals

根据分子轨道理论，当两个原子轨道重叠时，形成一个分子轨道。这个分子轨道表明共价键的形成。因此，轨道直接与化学键有关。

什么是能级(energy levels)？

位于原子核周围的电子壳层称为能级。这些壳具有离散的能量值。电子充满这些能级或壳层。这些能级被命名为K、L、M、N等。能量最低的能级是K。根据能量的升序，电子被填充到这些能级。换句话说，电子首先被填充到最低能级。这样，原子就可以稳定下来。

每个能级所能容纳的电子数是固定的。这些数字如下所示。这个数取决于每个能级所包含的轨道数。

第一能级–2

第二能级–8

第三能级–8

第四能级–8

这表明除第一能级外的所有其他能级最多可容纳8个电子。

Figure 2: Energy levels in an atom. The symbol “n” indicates the energy level.

电子可以通过吸收或释放能量在这些能级之间移动。当能量给予原子时，处于较低能级的电子可以移动到较高能级。这种新的状态称为激发态。然而，这种激发态是不稳定的。因此，这个电子可以通过释放能量回到地平面。这些过程称为电子跃迁。

轨道与能级的关系

• 原子的轨道是按能量排列的。因此，能级是由轨道组成的。

轨道(orbitals)和能级(energy levels)的区别

定义

轨道：轨道是原子核周围最有可能发现电子的区域。

能级：能级是位于原子核周围的电子壳层。

命名

轨道：轨道被命名为s，p，d和f。

能级：能级被命名为K，L，M，N。

电子数

轨道：根据轨道，轨道可以容纳最大数量的电子，比如s=2，p=6，d=10。

能级：第一个能级由2个电子组成，所有其他能级最多可容纳8个电子。

结论

轨道是由电子组成的。能级根据原子轨道的能量来表示原子周围轨道的排列。轨道和能级之间的主要区别在于，轨道显示的是围绕原子核运动的电子的最可能路径，而能级则根据其能量大小显示轨道的相对位置。