Электронные конфигурации (формулы) элементов

Запись распределения электронов в атоме по уровням, подуровням и орбиталям получила название электронной конфигурации (формулы) элемента. Обычно электронная формула приводится для основного состояния атома. В случае, если один или несколько электронов находятся в возбужденном состоянии, то и электронная формула будет характеризовать возбужденное состояние атома. При записи электронной формулы указывают цифрами номер энергетического уровня, равный главному квантовому числу (n), буквами показывают подуровни или тип орбиталей (s, p, d, или f), а степень буквенных обозначений подуровней обозначает число электронов в данном подуровне.

Например, электронная конфигурация водорода ₁H-1s¹, лития -

₃Li – 1s² 2s¹, титана ₂₂Ti – 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁶4s²3d².

Очень часто структуру электронных оболочек изображают с помощью квантовых ячеек – это так называемые графические электронные формулы или схемы. Каждая такая ячейка обозначается клеткой: клетка – орбиталь, стрелка – электрон, направление стрелки – направление спина, свободная клетка – свободная орбиталь. Например:

₄Be – 1s²2s² ;

₄Be – графическая формула

2p

2s

1s

или в строчку

₄Be ,

1s 2s 2p

s

или n=1 p

n=2

Во избежание громоздких записей обычно графические формулы пишут для подуровней с валентными электронами. Например:

₁₇Cl – 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵; p – элемент1,

₁₇Cl … -валентные электроны;

3s 3p

₂₂Ti – 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d²; d – элемент,

₂₂Ti … -валентные электроны.

4s 3d