的差分或微分电子是放置一个原子的电子组态的序列中的最后一个电子。它叫什么名字？为了回答这个问题，原子的基本结构是必不可少的：它的原子核，真空和电子。
原子核是称为质子的正粒子和称为中子的中性粒子的密集致密聚集体。质子定义原子序数Z，并与中子一起构成原子质量。但是，原子不能仅携带正电荷。因此，电子围绕原子核旋转以中和原子核。
因此，对于每个连接原子核的质子，都有一个新的电子连接其轨道以抵消正电荷的增加。这样，新添加的电子，即差分电子，与原子序数Z密切相关。
差分电子位于最外层的电子外壳：价电子外壳中。因此，离核越远，与之相关的能量就越大。正是这种能量负责它们以及其他价电子参与元素的特征化学反应。
量子数
像其他电子一样，差分电子可以通过其四个量子数来识别。但是什么是量子数？它们是“ n”，“ l”，“ m”和“ s”。
量子数“ n”表示原子的大小和能级（K，L，M，N，O，P，Q）。«L»是次要的或方位角的量子数，它表示原子轨道的形状，并且对«s»，«p»，«d»和«f»轨道的取值为0、1、2和3 ， 分别。
“ M”是磁量子数，表示磁场下轨道的空间方向。因此，轨道“ s”为0；反之，则为0。-1、0，+ 1，表示“ p”轨道；对于“ d”轨道，为-2，-1、0，+ 1，+ 2；对于“ f”轨道，则为-3，-2，-1、0，+ 1，+ 2，+ 3。最后，自旋量子数«s»（↑为+ 1/2，↓为-1/2）。
因此，微分电子已经关联了先前的量子数（“ n”，“ l”，“ m”，“ s”）。因为它抵消了多余质子产生的新的正电荷，所以它还提供了元素的原子序数Z。
如何知道微分电子？
上图显示了从氢到氖气（H→Ne）元素的电子构型。
在这种情况下，开壳的电子用红色表示，而闭壳的电子用蓝色表示。这些层指的是量子数“ n”，是四个中的第一个。
因此，H的价构型（红色的↑）增加了另一个具有相反方向的电子，变为He（↓↑，两个都是蓝色的，因为现在水平1已关闭）。然后，该添加的电子为差电子。
因此，从图形上可以看出，差分电子是如何添加到元素的价壳（红色箭头）上的，从而使它们彼此区分。电子充满了遵循洪德定律和鲍林排除原理（从B到Ne观察到的完美）的轨道。
那量子数呢？这些定义了每个箭头-即每个电子-并且它们的值可以与电子构型确证，以了解它们是否是差分电子的那些。
多个元素中的示例
氯
在氯（Cl）的情况下，其原子序数Z等于17。电子构型为1s 2 2s 2 sp 6 3s 2 3p 5。红色标记的轨道与价壳的开放层为3的轨道相对应。
差分电子是最后一个处于电子构型的电子，氯原子是3p轨道的氯原子，其排列如下：
↑↓
3px 3py 3pz
（-1）（0）（+1）
遵循洪德定律，首先填充等能量的3p轨道（每个轨道中的向上箭头）。第二，其他电子与孤立的电子从左到右配对。差分电子用绿色框表示。
因此，氯的微分电子具有以下量子数：（3、1、0，-1 / 2）。即，“ n”为3；“ L”为1，轨道“ p”；“ M”为0，因为它是中间的“ p”轨道；和“ s”是-1/2，因为箭头指向下方。
镁
镁原子的电子构型为1s 2 2s 2 sp 6 3s 2，以相同的方式表示轨道及其价电子：
↑↓
3秒
0
这次，微分电子的量子数为3、0、0，-1 / 2。在这种情况下，相对于氯的唯一区别是量子数“ l”为0，因为电子占据了轨道“ s”（3s）。
锆
锆（过渡金属）原子的电子构型为1s 2 2s 2 sp 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 2。与以前的情况相同，轨道和价电子的表示如下：
因此，用绿色标记的差分电子的量子数为：4、2，-1，+ 1/2。在此，由于电子占据第二“ d”轨道，因此其量子数“ m”等于-1。同样，由于箭头向上，其旋转数“ s”等于+1/2。
未知元素
未知元素的微分电子量子数为3、2，+ 2，-1 / 2。元素的原子数Z是多少？知道Z即可知道元素是什么。
这次，由于“ n”等于3，这意味着该元素处于元素周期表的第三周期中，其中“ d”个轨道为价壳（“ l”等于2）。因此，轨道如上例所示：
↑↓
量子数“ m”等于+2，而“ s”等于-1/2，是正确地将微分电子定位在最后3d轨道中的关键。
因此，所寻求的元素具有完整的3d 10轨道及其内部的电子外壳。总之，元素是金属锌（Zn）。
但是，差分电子的量子数无法区分锌和铜，因为后者的元素也具有完整的3d轨道。为什么？因为铜是一种出于量子原因不符合填充电子规则的金属。
参考文献
- 吉姆·布兰森。（2013）。洪德规则。于2018年4月21日检索，来自：quantummechanics.ucsd.edu
- 第27课：洪德的规则。于2018年4月21日从ph.qmul.ac.uk检索
- 普渡大学。量子数和电子构型。检索于2018年4月21日，来自：chemed.chem.purdue.edu
- 萨尔瓦特科学百科全书。（1968）。FísicaSalvat，SA de Ediciones Pamplona，第12卷，西班牙，第314-322页。
- 沃尔特·J·摩尔。（1963）。物理化学。在粒子和波中。第四版，朗文。