Правила заполнения электронами уровней и подуровней.

Принцип Паули: «в атоме не может быть двух электронов в одинаковых квантовых состояниях».

Из этого вытекает, что на s подуровне может располагаться только два электрона, на р подуровне 6, на d подуровне 10 и т.д. с антипараллельным спином. Maксимальное число электронов на уровне равно 2n², а на подуровне – 2∙(2l+1).

Принцип наименьшей энергии: электроны в основном состоянии атома заполняют орбитали с меньшим значением энергии. Энергия подуровня определяется по сумме «n+l» (I правило Клечковского). Если для нескольких подуровней «n+l» одинокого, то в первую очередь заполняется подуровень с меньшим значением «n», после его заполнения, заполняется подуровень с большим значением «n» (II правило Клечковского), т.е.

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²5d¹4f¹⁴5d⁹6p⁶7s²6d¹5f¹⁴6d¹⁰.

Правило Гунда (Хунда): электроны заполняют подуровни таким образом, чтобы сумма спиновых квантовых чисел на подуровне была максимальной.

Электронные и графические формулы атомов.

Электронная конфигурация атома элемента – это запись распределения электронов по уровням, подуровням и орбиталям с учетом изложенных правил заполнения.

Азот: атомный номер 7, число электронов в атоме 7, период 2 (n=2), группа 5. Азот имеет электронную конфигурацию 1s²2s²2p³. Три электрона 2p-подуровня должны располагаться поодиночке на каждой из трех 2p-орбиталей и иметь параллельные спины.

1s 2s 2p

1s 2s 2p

разрешенная конфигурация

атома азота

неразрешенная конфигурация

атома азота.

У некоторых атомов (Сu, Ag, Au, Cr, Mo) наблюдается «провал» или проскок электрона с s-подуровня внешнего уровня на не полностью заполненный d-подуровень.