Понятия‚ которые необходимо знать
Перед тем‚ как перейти к порядку заполнения уровней‚ важно понимать несколько основных понятий⁚
- Энергетический уровень⁚ Область вокруг ядра атома‚ на которой могут находиться электроны․
- Подуровень⁚ Подмножество энергетического уровня‚ обозначаемое буквами s‚ p‚ d и f․
- Электронная конфигурация⁚ Распределение электронов по разным энергетическим уровням и подуровням атома․
Правила заполнения уровней
Электроны заполняют энергетические уровни и подуровни в атоме в определенном порядке‚ определяемом следующими правилами⁚
1․ Принцип наименьшей энергии⁚ Электроны занимают подуровни с самой низкой энергией в первую очередь․ Энергия подуровней определяется суммой главного (n) и орбитального (l) квантовых чисел⁚ чем меньше сумма‚ тем ниже энергия․
2․ Правило Хунда⁚ При заполнении подуровня сначала каждый электрон занимает отдельную орбиталь․ Только после того‚ как все орбитали будут заняты по одному электрону‚ они начинают спариваться․
Порядок заполнения подуровней
Подуровни заполняются в следующем порядке⁚
1․ 1s
2․ 2s
3․ 2p
4․ 3s
5․ 3p
6․ 4s
7․ 3d
8․ 4p
9․ 5s
10․ 4d
11․ 5p
12․ 6s
13․ 4f
14․ 5d
15․ 6p
16․ 7s
17․ 5f
18․ 6d
19․ 7p
Примечание⁚ Подуровни d и f могут заполняться в другом порядке для некоторых элементов‚ что называется исключениями Клечковского․
Пример
Рассмотрим электронную конфигурацию углерода⁚ 1s² 2s² 2p²․
- Углерод находится во втором периоде‚ что означает‚ что у него два энергетических уровня․
- Электроны сначала заполняют самый низкий энергетический уровень (1s)‚ затем следующий (2s)‚ а затем самый низкий подуровень следующего уровня (2p)․
- Поскольку 2p-подуровень может вместить максимум шесть электронов‚ и углерод имеет всего четыре электрона‚ последний электрон занимает отдельную орбиталь на 2p-подуровне‚ образуя пару с другим электроном․
Важно⁚ После заполнения 3d-подуровня (10 электронов) порядок заполнения подуровней повторяется‚ но с более высокими значениями n․