问fe 的电子层排布 铁原子核外电子排布精讲

铁 Fe 原子序数是 26，原子核外总共有 26 个电子，它的电子层排布是 K 层 2 个 L 层 8 个 M 层 14 个 N 层 2 个，也就是分层表示为 2 8 14 2，轨道排布式是 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2，铁属于第四周期第八族过渡金属，是高中化学非常高频的考点，很多同学容易错误写成 2 8 8 8，没有理解过渡元素能级交错的特点，4s 轨道能量低于 3d 轨道，电子优先填充 4s 轨道，之后再填充 3d 轨道，这就是铁的电子层排布和主族元素不一样的核心原因，掌握这个排布之后，还可以继续延伸亚铁离子和铁离子的电子排布，理解铁为什么有正二价和正三价两种常见价态。

能级填充原理

核外电子填充遵循能量最低原理，泡利不相容原理，洪特规则，对于第四周期过渡元素，出现能级交错，4s 能级能量比 3d 更低，所以电子先填入 4s，填满 4s 之后，再填充 3d 轨道。铁一共 26 个电子，前面 18 个电子和氩原子排布一致，也就是 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3p6，剩下 8 个电子，2 个填入 4s 轨道，剩下 6 个填入 3d 轨道，最终形成 3d6 4s2 的价电子构型，价电子是 3d6 4s2，这也是铁作为过渡元素的特征，价电子同时包含最外层 4s 和次外层 3d 电子。

分层与轨道排布对照表格

离子的电子层排布

铁原子失去电子的时候，优先失去最外层 4s 轨道电子，再失去 3d 轨道电子，这个是考试重点，很多同学误以为先失去 3d。

亚铁离子 Fe2+，失去 4s 轨道 2 个电子，电子排布式 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6，分层排布 2 8 14

铁离子 Fe3+，先失去 4s 的 2 个电子，再失去 3d 轨道 1 个电子，电子排布式 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5，分层排布 2 8 13，3d5 属于半满稳定结构，所以三价铁稳定性更强，这也是三价铁是常见稳定价态的原因。

学习推导步骤

第一步 确认铁原子序数 26，确定核外一共 26 个电子。

第二步 按照能级顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 依次填充电子。

第三步 填充完前 18 电子达到氩的稀有气体结构，剩余 8 个电子，4s 填 2 个，3d 填 6 个。

第四步 写出分层电子层排布 2 8 14 2，同时写出轨道排布式。

第五步 学习失电子顺序，推导 Fe2+ Fe3 + 的电子层排布，理解价电子的含义。

易错点提醒

错误写法 2 8 8 8，这个错误就是忽略能级交错，认为 M 层最多 8 个电子就停止，但是 M 层包含 3s 3p 3d，M 层最多可以容纳 18 电子，过渡元素 M 层没有填满 8 之后就开始填充 N 层的 4s，之后再回头填充 3d，所以 M 层最终变成 14 个电子。另外书写的时候元素符号规范写法是 Fe，首字母大写，不要写成小写 fe。

【常见问题】

问题 1 fe 的电子层排布为什么不是 2 8 8 8

回答 1 fe 的电子层排布出现能级交错，4s 能级能量低于 3d，电子先填充 4s 轨道，之后填充 3d 轨道，M 层也就是第三层包含 3d 轨道，最终 M 层电子数是 14，所以 fe 的电子层排布是 2 8 14 2，不是 2 8 8 8。

问题 2 fe 的电子层排布对应的价电子是什么

回答 2 fe 的电子层排布里面价电子是 3d6 4s2，过渡金属价电子包含次外层 d 轨道电子和最外层 s 轨道电子，这也是铁可以形成多种价态的原因。

问题 3 fe 的电子层排布失去电子先失哪一层

回答 3 fe 的电子层排布失电子优先失去最外层 4s 轨道电子，不是先失去 3d 轨道电子，亚铁离子先失去 4s 两个电子，三价铁再额外失去一个 3d 电子。

问题 4 fe 的电子层排布轨道式怎么写

回答 4 fe 的电子层排布轨道电子排布式是 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2，分层简写可以写成 2 8 14 2，考试两种写法都经常考察。

【免责申明】

本内容为中学化学学习参考，属于基础核外电子排布知识，大学结构化学还有更精细量子力学解释，应试答题以高中教材标准写法为准。