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전자 배치 계산기

요약: 모든 원소와 이온의 전자 배치를 전체 표기와 비활성 기체 표기로 구하세요. Cr, Cu 같은 예외도 포함합니다. 무료이며 웹 브라우저에서 바로 작동하고 다운로드가 필요 없습니다.

원소와 이온 전하(선택)를 고르면 바닥 상태 전자 배치를 전체 표기와 비활성 기체(줄임) 표기로, 오비탈 상자 도표, 껍질별 전자 수, 홀전자 수와 함께 보여 줍니다. Cr, Cu, Pd, Au 같은 알려진 예외가 반영되어 있습니다.

간단한 답: 철(Fe, Z = 26)은 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s² = [Ar] 3d⁶ 4s²입니다. Fe³⁺는 4s 전자를 먼저 잃습니다: [Ar] 3d⁵.

원소 (기호, 영어 이름 또는 원자 번호) 이온 전하

결과가 여기에 표시됩니다.

전자 배치 계산기 사용 방법

원소 기호(Cu), 영어 이름(copper) 또는 원자 번호(29)를 입력하세요.
이온이라면 전하를 입력하세요: Cu²⁺는 2, Cl⁻는 -1.
비활성 기체 줄임 표기와 전체 배치를 확인합니다. 오비탈은 껍질 순서(4s보다 3d 먼저)로 나열됩니다.
오비탈 도표로 홀전자 수를 세고 원자나 이온이 상자성인지 예측하세요.

풀이 예제

산소 (Z = 8)

1s² 2s² 2p⁴ = [He] 2s² 2p⁴

홀전자인 2p 전자 2개 (훈트 규칙).

구리 (Z = 29), 예외

쌓음 원리로는 [Ar] 3d⁹ 4s²로 예측

실제: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹

Cu²⁺ = [Ar] 3d⁹

철(III) 이온, Fe³⁺

Fe = [Ar] 3d⁶ 4s²; 4s 전자 2개를 제거한 뒤 3d 전자 1개 제거

Fe³⁺ = [Ar] 3d⁵ (홀전자 5개)

전자 배치가 만들어지는 방식

전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 차례로 채워지며(쌓음 원리), 마델룽 (n + l) 규칙을 따릅니다:

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p

각 오비탈에는 스핀이 반대인 전자 2개가 들어가고(파울리 배타 원리), 같은 부껍질의 오비탈에는 전자가 짝을 짓기 전에 하나씩 퍼져 들어갑니다(훈트 규칙). 수용량은 s = 2, p = 6, d = 10, f = 14입니다.

예외: Cr, Cu 등

약 20개 원소는 측정된 바닥 상태가 단순한 순서와 다른데, 보통 반쯤 채워지거나 완전히 채워진 d 또는 f 부껍질의 에너지가 더 낮기 때문입니다. 흔한 예는 Cr([Ar] 3d⁵ 4s¹), Cu([Ar] 3d¹⁰ 4s¹), Mo, Ag, Pd([Kr] 4d¹⁰), Pt, Au, La, Ce, Gd와 여러 악티늄족 원소입니다. 계산기는 이들에 대해 실험(NIST) 바닥 상태를 사용합니다.

이온

음이온은 다음으로 비어 있는 오비탈에 전자를 더합니다(Cl⁻ = [Ar]). 전이 금속 양이온은 d 전자보다 바깥쪽 s 전자를 먼저 잃으므로, Fe²⁺는 [Ar] 3d⁴ 4s²가 아니라 [Ar] 3d⁶입니다.

인터랙티브 주기율표에서 주기적 경향을 살펴보세요.

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자주 묻는 질문

전자 배치란 무엇인가요?

원자의 전자가 오비탈에 어떻게 분포하는지 나타낸 것으로, 예를 들어 산소는 1s2 2s2 2p4입니다. 위 첨자는 각 부껍질의 전자 수입니다.

비활성 기체 표기란 무엇인가요?

내부 전자를 앞선 비활성 기체 기호를 괄호로 묶어 대신 쓰는 줄임 표기입니다. 소듐 1s2 2s2 2p6 3s1은 [Ne] 3s1이 됩니다.

구리는 왜 3d9 4s2가 아니라 3d10 4s1인가요?

완전히 채워진 3d 부껍질이 특히 안정하기 때문에 4s 전자 하나가 3d로 옮겨 갑니다. 크로뮴도 같은 방식으로 반쯤 채워진 3d5가 됩니다.

양이온이 될 때 어떤 전자가 먼저 제거되나요?

주양자수가 가장 큰 껍질의 전자가 먼저 제거됩니다. 전이 금속에서는 4s 전자가 3d 전자보다 먼저 떨어져 나갑니다.

원자가 전자 수는 어떻게 구하나요?

주족 원소는 가장 바깥 껍질(가장 큰 n)의 전자 수를 세면 됩니다. 예를 들어 염소의 [Ne] 3s2 3p5는 원자가 전자가 7개입니다.

Fe3+의 전자 배치는 무엇인가요?

[Ar] 3d5입니다. 철은 [Ar] 3d6 4s2이며, 제거되는 전자 3개는 4s 전자 2개와 3d 전자 1개입니다.