Уровни в химии s p d. Как заполняются электронные уровни, подуровни и орбитали по мере усложнения атома

Никому из нас не хочется умирать, если, конечно, речь не идет о добровольном уходе из жизни. Безусловно, что здравомыслящему человеку такое и в голову не придет. Мы все мечтаем, строим планы, создаем семьи, радуемся успехам друг друга, выстраиваем собственную карьеру, сохраняем и бережем родственные связи – одним словом, живем – и очень огорчаемся, если теряем близких людей. Но так ли все печально на самом деле? И что нас ждет там после окончания жизни?

Тема смерти всегда, во всех религиях и у всех народов была одной из животрепещущих. От нее заговаривали, ее отговаривали забирать человека к себе, ее боялись, проклинали, отодвигали на время, изгоняли из тела усопшего. В общем, проводили массу ритуальных манипуляций, только чтобы не попасть к ней в лапы. Люди не знали, что там, по ту сторону жизни, но всегда пытались представить это или предугадать, создавая свои собственные картины потустороннего существования.

Древнейшие религии Египта, Вавилона, Индии, Греции еще много веков назад трактовали бессмертие души. Весь коллективный опыт человечества нашел отражение в этой формулировке. Все религии мира одновременно утверждали, что жизнь после смерти существует. Это подтверждают и документальные источники: Книга мертвых у египтян, Книга смерти у индусов, тибетская Книга мертвых и многое другое.

Но самым откровенным религиозным источником в этом смысле можно считать Библию. Иисус из Назарета подробно рассказывает о той жизни, которая ждет нас всех после смерти, о тех состояниях души, которых мы можем достичь на небе.

Религия говорит о том, что бояться смерти не стоит и что настоящая жизнь начинается только после нее. Первые христиане своими проповедями повергали в злость и ярость Римскую империю, которая господствовала на территории Европы. Римляне, считая своим главным орудием влияния смерть, не могли понять, что для христиан это есть благо и что так их не запугаешь. Именно христианство подняло на высший уровень сострадания и мужества все верующее человечество.

Люди стали размышлять о том, что будет с ними там, как изменится их тело и нужно ли оно будет вообще? Смогут ли они вспомнить все то, что происходило в этой жизни, и не забудут ли своих родственников, друзей и знакомых? Как сложатся их отношения, возможно ли будет влиять на них, общаться, оберегать? Что они сами будут там делать? Смогут ли они вернуться, а если вернутся, то кем будут снова на земле? Вспомнят ли свои прошлые жизни?

Подобные вопросы копились веками, и для миллионов людей они остаются важными и по сей день. Один очень тяжело переживает смерть близких, а другой сам готовится к смерти и нередко задумывается о том, что его ждет впереди. Третий боится поверить, что и его не минует чаша сия, а четвертый радуется и готовится принять свою судьбу.

Мы хотим представить вашему вниманию книгу Элен Баркер «Письма живого усопшего, или Послания с Того Света», вышедшую в свет в 1914 г. Она представляет собой сборник посланий, переданных автору юристом и судьей Дэвидом Хотчем из Лос-Анджелеса с помощью автоматического письма после своей кончины. Автоматическое письмо, или психография, это форма написания, при которой человек, помимо своей воли фиксирует на бумаге информацию, поступающую к нему извне. Такое желание возникает спонтанно, и невозможно предугадать, когда оно овладеет медиумом в следующий раз. Этот феномен известен с древнейших времен, он существовал в различных уголках земного шара. Есть информация о чудесах появления таинственных надписей и начертаний на стенах домов, в документах или в воздухе и т. д. Имеются две разновидности психографии – механическое письмо и осознанное. В первом случае у человека появляется непреодолимое желание писать. Он берет ручку или карандаш и начинает выводить непонятные ему знаки на бумаге, нередко он находится в состоянии транса. Во втором случае человек делает это осознанно: пишет, рисует, ваяет, но при этом понимает, что все это исходит извне. Ему в руки дается сила и возможность осмыслить свою деятельность, такое случается с писателями, музыкантами и художниками. Иногда они сами не понимают, откуда берутся сюжеты картин, но едины во мнении, что это не их мысли, а кто-то другой их им внушил. Кто же является автором всех этих посланий?

В обоих случаях такого автоматического письма люди получают ответы на вопросы о своем будущем, которые потом сбываются. Кто видит это будущее? Кто знает, что там произойдет и почему мы, живые, не обладаем подобной проницательностью?

Элен Баркер, довольно известная писательница прошлого столетия, в предисловии к книге сообщает, что никогда ранее не занималась серьезно спиритизмом и г-н Хотч этим тоже не увлекался. Желание взять бумагу и писать пришло к ней спонтанно за год до опубликования этого сборника. Она находилась в Париже и после сеанса механического письма по подписи Х. поняла, от кого пришло сообщение. Это подтвердила ее подруга, которая тоже знала господина Хотча. Он был ее старым знакомым, находившимся на тот момент в Америке. Через некоторое время, получив еще одно сообщение, Элен Баркер узнала о том, что господин Хотч скончался за несколько дней до этого. Следовательно, эти сообщения приходили из мира мертвых.

Вот что она пишет в своей книге по этому поводу.

Мы сидели как-то вечером с подругой, которая сообщила мне, кто такой господин Х., это было уже после его смерти. Она уговорила меня попробовать еще раз получить новое сообщение от него. Я согласилась не ради своего интереса, а для того, чтобы сделать ей приятное. Именно тогда и появилось сообщение: «Я здесь, не бойтесь ошибки…» Сообщение, как и в первый раз, писалось автоматически, с промежутками и большими буквами. На следующий день моя рука была практически парализована от напряжения, с которым я писала.

В течение нескольких следующих недель были записаны и другие сообщения. У меня не было желания увлекаться этим занятием, но моя подруга сильно настаивала, так как считала, что господин Х. очень хочет общаться с земным миром, и мне пришлось преодолеть себя.

Господин Х. был необыкновенным человеком. Известный юрист, глубоко изучающий философию, автор многих книг, человек с высокими идеалами. Его энтузиазм служил вдохновением для всех, кто его знал. Ему было 70 лет, он жил далеко от меня, виделись мы редко и никогда не заговаривали о посмертном сознании.

Со временем мое предубеждение против психографии сменилось на интерес к тому, что Х. мне сообщал о жизни в потустороннем мире. У меня не было предвзятого отношения к этой теме, так как ранее я ничего не читала об этом, даже известные всем «Письма Джулии».

Постепенно моя рука перестала болеть и напрягаться, а почерк стал понятным.

Изначально я писала в присутствии моей подруги, но затем господин Х. стал посещать меня и в одиночестве. Я часто переезжала с места на место, и он заставал меня то в Лондоне, то в Париже. Его появления происходили с разными промежутками времени, иногда это случалось по несколько раз в неделю, а порой я месяц не ощущала его присутствия. Я всегда была слишком занята своей работой, много писала и редко думала о нем и тем более никогда его не звала.

Когда я записывала сообщения от него, то плохо понимала, о чем они, и лишь изредка догадывалась об их содержании, так как находилась в полубессознательном состоянии, а порой, кладя карандаш, вообще была близка к полной потере чувств.

К тому времени я уже была автором нескольких известных книг, и когда речь зашла об издании этих писем, сама мысль об этом была мне неприятна. Я не лишена тщеславия в отношении литературной репутации, и мне не хотелось прослыть фантазеркой. По настоянию подруги я согласилась написать предисловие к этой книге, в котором бы указывалось, что она была написана в моем присутствии. Это обещание понравилось ей, но нисколько не удовлетворило меня.

Меня раздирали две мысли. Я думала, что если издам письма без предисловия, то их примут за художественную литературу и все самое важное, исходящее от уже умершего человека, потеряет свою ценность. В случае если укажу, что все это записывалось в моем присутствии, возникнет вопрос, чьей рукой это было написано, и мне придется уходить от ответа. Сказав чистую правду о том, как писались эти письма, я спровоцирую сомнения относительно того, что это на самом деле письма развоплощенного человека, а не вымыслы моего подсознания. Но как объяснить то, что первое письмо я получила до того, как узнала о смерти мистера Х., если, конечно, не допускать, что подсознание человека знает ВСЕ. Теперь вопрос возникает уже у меня. Почему без всякого внушения мое подсознание выбрало путь длительной мистификации своего бодрствующего сознания? Ведь ни я, ни мое окружение не знали о смерти Х.

Когда была написана большая часть этих писем (три четверти), я решила либо издать их с предисловием и подробным описанием их возникновения, либо вообще не печатать.

Приняв решение об издании этой работы, я столкнулась с вопросом, как ее печатать, целиком или с сокращениями? Я решила все сохранить таким, каким оно были написано, кроме указаний господина Х. на его личные дела и дела моих друзей. Иногда я делала поправки, если суждения были совершенно противоположны моим представлениям о том же вопросе.

Некоторые из его философских воззрений были для меня совершенно новы, и к их пониманию я приходила намного позже.

Что я сама думаю об этих письмах? Могу сказать, что нисколько не сомневаюсь в их подлинности. В местах, касающихся моей личной жизни, которые я сознательно пропустила, есть такие сведения, о которых я даже и не догадывалась. А те данные, которые мне пришлось проверить, оказались безошибочными. Современные психологи могут возразить и объяснить все телепатией, но кто мог телепатировать? Моя подруга? Но для нее самой некоторые сообщения также стали полной неожиданностью.

Хочу напомнить о том, что книга не имеет научного обоснования. Я к этому не стремилась и четко понимала, что все письма, за исключением самых первых, были написаны вне «научно-испытательных условий». Содержание этих писем как доказательство бессмертия души должно быть либо принято, либо отвергнуто каждым, согласно его внутреннему опыту и интуиции.

Хочу дополнить, что если бы не доверие моих друзей ко мне и не мое полное доверие к источнику, эта книга вряд ли появилась бы на свет. Так как сомнение в невидимом авторе или в видимом посреднике могло бы парализовать эту обоюдную работу.

Благодаря этим письмам я окончательно избавилась от страха смерти. Во мне укрепилась вера в бессмертие, а потустороннее существование стало для меня таким же реальным, как и жизнь на земле. Я буду безмерно счастлива, если они подарят такое же радостное чувство бессмертия хотя бы одному читателю.

У меня всегда есть ответ тем, кто будет порицать меня за обнародование этих писем: я всегда стремилась отдать все самое лучшее моим читателям, а эти письма и есть все то лучшее, что я могу отдать.

Во сне получить заказное письмо - означает, что возникшая денежная проблема разрушит старые связи.

Если молодой женщине приснится, что она получила заказное письмо - это знак того, что ей будет предложено материальное обеспечение, но ни закон, ни мораль не будут основанием этого предложения; люди могут осудить ее.

Любовнику такой сон принесет тяжелые предчувствия несчастливого брака. Его возлюбленная будет искать знаков признательности от других, а не от него. Увидеть анонимное письмо - означает, что Вы будете оскорблены неизвестным человеком. Писать такое письмо - знак, что Вы ревнуете к сопернику которого Вы считаете достойнее.

Увидеть во сне письмо с неприятными новостями - означает предстоящие трудности или болезнь.

Если во сне новости, полученные в письме, радостные - с Вами произойдет много событий, за которые Вы возблагодарите судьбу. Если письмо ласковое, но написано на зеленой или цветной бумаге, Вы испытаете пренебрежение в любви и неудачу в бизнесе. Отчаяние овладеет Вами. Синие чернила - знак постоянства, любви и блестящей удачи.

Красный цвет в письме предвещает разлуку из-за подозрений и ревности, но Ваше разумное поведение может примирить Вас.

Если молодая женщина видит во сне, что она прячет письмо от любовника близко к сердцу - это сулит ей переживания из-за соперницы. Верность часто вознаграждается ревностью.

Письмо почти всегда приносит печаль.

Если Ваше письмо перехвачено - наяву ревнивые недоброжелатели постараются оклеветать Вас.

Видеть во сне, что Вы пытаетесь украсть письмо, адресованное Вашей возлюбленной или жене - это знак, что у Вас появятся недостойные интересы.

Видеть во сне письмо с траурной рамкой - предвещает Вам болезнь или смерть родственника.

Получить письмо, написанное на черной бумаге белыми чернилами - к унынию, которое овладеет Вами, но друзья помогут Вам своим участием.

Если муж и жена передают письмо один другому - это означает развод с сенсационными обвинениями, а для влюбленных - ссору.

Видеть, что Вы пишете письмо, означает, что Вы поспешно осудите кого-то за подозрение, в чем очень скоро раскаетесь.

Разорванное письмо предупреждает, что безнадежные ошибки могут погубить Вашу репутацию.

Брать письмо в руки - означает, что Вы несправедливы по отношению к Вашим близким.

Часто видеть во сне, что Вы получаете письмо от друга, предвещает его появление или вести от него.

Подпишись на канал Сонник!

Атомную орбиталь, имеющую шаровую симметрию (рис.3), принято обозначать как s -орбиталь (s -АО) , а находящиеся в ней электроны – как s -электроны .

Радиус атомной s-орбитали возрастает при увеличении номера энергетического уровня; 1s-АО расположена внутри 2s-АО, последняя – внутри 3s-АО и т.д. с центром, отвечающим атомному ядру. В целом строение электронной оболочки атома в орбитальной модели представляется слоистым. Каждый энергетический уровень, содержащий электроны, геометрически рассматривается как электронный слой.

Для сокращенного обозначения электрона, занимающего атомную s-орбиталь, используется обозначение самой s-АО с верхним цифровым индексом, указывающим число электронов. Например, 1s− обозначение единственного электрона атома водорода.

Номер энергетического уровня отвечает главному квантовому числу, а вид орбитали − орбитальному квантовому числу .

2s Li=1s2s,Be=1s2s

1s H=1s, He

Электронная формула в сочетании с энергетической диаграммой электронной оболочки атома (рис.3) отражают его электронную конфигурацию.

Атомную орбиталь, имеющую вращательную (осевую) симметрию принято обозначать как p -орбиталь (p -АО) (рис.3); находящиеся в ней электроны – это p -электроны.

Каждая атомная p-орбиталь может принять (при максимальном заполнении) два электрона, подобно любой другой АО. Эти электроны сообща занимают обе половины p -орбитали. На каждом атомном энергетическом уровне (кроме первого) имеется три атомных орбитали, которым отвечает максимальное заселение шестью электронами.

Все три p -АО одного энергетического уровня отличаются друг от друга пространственным расположением; их собственные оси, проходящие через обе половины орбитали и перпендикулярные ее узловой плоскости, образуют систему декартовых координат (обозначения собственных осей x, y, z). Поэтому на каждом энергетическом уровне имеется набор трех атомных p-орбиталей: p x -, p y - и p z -АО. Буквы x, y, z соответствуют магнитному квантовому числу , позволяющему судить о влиянии внешнего магнитного поля на электронную оболочку атома.

Атомные s-орбитали имеются на всех энергетических уровнях, атомные p -орбитали − на всех уровнях, кроме первого. На третьем и последующих энергетических уровнях к одной s-АО и трем p -АО присоединяется пять атомных орбиталей, получивших название d -орбиталей (рис.4), а на четвертом и последующих уровнях − еще семь атомных орбиталей, называемых f -орбиталями .

2.3. Энергетические подуровни

многоэлектронного атома. принципы

построения электронной оболочки

Квантово-механические расчеты показывают, что в многоэлектронных атомах энергия электронов одного уровня не одинакова; электроны заполняют атомные орбитали разных видов и имеют разную энергию.

Энергетический уровень характеризуется главным квантовым числом n . Для всех известных элементов значения n изменяются от 1 до 7. Электроны в многоэлектронном атоме, находящемся в основном (невозбужденном) состоянии, занимают энергетические уровни от первого до седьмого.

Энергетический подуровень характеризуется орбитальным квантовым числом l . Для каждого уровня (n = const) квантовое число l принимает все целочисленные значения от 0 до (n-1), например, при n=3 значениями l будут 0, 1 и 2. Орбитальное квантовое число определяет геометрическую форму (симметрию) орбиталей s -, p -, d -, f -подуровня. Очевидно, что во всех случаях n>l ; при n=3 максимальное значение l равно 2.

Существующие подуровни для первых четырех энергетических уровней, числа атомных орбиталей и электронов в них приведены в таблице 1.

Закономерность заполнения электронных оболочек атомов определяется принципом запрета, установленным в 1925 г. швейцарским физиком Паули.

Принцип Паули : в атоме не могут находится два электрона в тождественных состояниях.

Различие электронов, занимающих разные атомные орбитали одного подуровня (n , l = const ), кроме s-подуровня, характеризуется магнитным квантовым числом m . Это число называется магнитным, поскольку оно характеризует поведение электронов во внешнем магнитном поле. Если значение l определяет геометрическую форму атомных орбиталей подуровня, то значение квантового числа m устанавливает взаимное пространственное расположение этих орбиталей.

Таблица 1

Энергетические уровни, подуровни и орбитали

многоэлектронного атома

Магнитное квантовое число m l в пределах данного подуровня (n , l = const ) принимает все целочисленные значения от +l до –l , включая нуль. Для s-подуровня (n = const , l = 0 ) возможно только одно значение m l = 0, откуда следует, что на s-подуровне любого (от первого до седьмого) энергетического уровня содержится одна s-АО.

Для p-подуровня (n > 1, l = 1) m l может принимать три значения +1, 0, -1, следовательно, на p-подуровне любого (от второго до седьмого) энергетического уровня содержится три p-АО.

Для d-подуровня (n > 2, l = 2) m l имеет пять значений +2, +1, 0, -1, -2 и, как следствие, d - подуровень любого (от третьего до седьмого) энергетического уровня обязательно содержит пять d - АО.

Аналогично, для каждого f - подуровня (n > 3, l = 3) m имеет семь значений +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 и поэтому любой f - подуровень содержит семь f - АО.

Таким образом, каждая атомная орбиталь однозначно определяется тремя квантовыми числами - главным n , орбитальным l и магнитным m l .

При n = const строго определены все относящиеся к данному энергетическому уровню значения l , а при l = const – все относящиеся к данному энергетическому подуровню значения m l .

Ввиду того, что каждая орбиталь может максимально заполняться двумя электронами, число электронов, которое может разместиться на каждом энергетическом уровне и подуровне, вдвое больше числа орбиталей на данном уровне или подуровне. Поскольку электроны, находящиеся в одной атомной орбитали, имеют одинаковые значения квантовых чисел n , l и m l , то для двух электронов на одной орбитали используется четвертое, спиновое квантовое число s , которое определяется спином электрона.

В соответствии с принципом Паули можно утверждать, что каждый электрон в атоме однозначно характеризуется своим набором четырех квантовых чисел – главного n , орбитального l , магнитного m и спинового s .

Заселение электронами энергетических уровней, подуровней и атомных орбиталей подчиняется следующему правилу (принцип минимума энергии): в невозбужденном состоянии все электроны обладают наименьшей энергией.

Это означает, что каждый из электронов, заполняющих оболочку атома, занимает такую орбиталь, чтобы атом в целом имел минимальную энергию. Последовательное квантовое возрастание энергии подуровней происходит в следующем порядке:

1s – 2s – 2p – 3s – 3p – 4s – 3d – 4p – 5s - …..

Заполнение атомных орбиталей внутри одного энергетического подуровня происходит в соответствии с правилом, сформулированным немецким физиком Ф.Хундом (1927 г.).

Правило Хунда : атомные орбитали, принадлежащие к одному подуровню, заполняются каждая вначале одним электроном, а затем происходит их заполнение вторыми электронами.

Правило Хунда также называют принципом максимальной мультиплетности, т.е. максимально возможного параллельного направления спинов электронов одного энергетического подуровня.

На высшем энергетическом уровне свободного атома может находиться не более восьми электронов.

Электроны, находящиеся на высшем энергетическом уровне атома (во внешнем электронном слое), называются внешними ; число внешних электронов у атома любого элемента никогда не бывает больше восьми. Для многих элементов именно число внешних электронов (при заполненных внутренних подуровнях) в значительной степени определяет их химические свойства. Для других электронов, у атомов которых есть незаполненный внутренний подуровень, например 3d - подуровень у атомов таких элементов, как Sc, Ti, Cr, Mn и др., химические свойства зависят от числа как внутренних, так и внешних электронов. Все эти электроны называются валентными ; в сокращенных электронных формулах атомов они записываются после условного обозначения атомного остова, т. е. после выражения в квадратных скобках.

В мире Наруто незаметно пролетели два года. Бывшие новички пополнили ряды опытных синоби в ранге тюнин и дзёнин. Главные герои не сидели на месте – каждый стал учеником одного из легендарных Саннин – трех великих ниндзя Конохи. Парень в оранжевом продолжил обучение у мудрого, но эксцентричного Дзирайи, постепенно восходя на новую ступень боевого мастерства. Сакура выдвинулась в помощницы и доверенные лица целительницы Цунадэ – нового вождя Деревни Листвы. Ну а Саскэ, чья гордыня привела к изгнанию из Конохи, вступил во временный союз со зловещим Оротимару, причем каждый считает, что лишь использует другого до поры до времени.

Краткая передышка закончилась, и события в очередной раз понеслись с ураганной быстротой. В Конохе вновь прорастают семена старых раздоров, посеянные первыми Хокагэ. Таинственный лидер Акацуки привел в действие план обретения мирового господства. Неспокойно в Деревне Песка и соседних странах, везде всплывают старые тайны, и ясно, что когда-то придется платить по счетам. Долгожданное продолжение манги вдохнуло новую жизнь в сериал и новую надежду в сердца бесчисленных фанатов!

© Hollow, World Art

Если говорить более строго, то относительное расположение подуровней обусловлено не столько их большей или меньшей энергией, сколько требованием минимума полной энергии атома .

Распределение электронов по атомным орбиталям происходит, начиная с орбитали, имеющей наименьшую энергию (принцип минимума энергии), т.е. электрон садится на ближайшую к ядру орбиталь. Это значит, что сначала заполняются электронами те подуровни, для которых сумма значений квантовых чисел (n + l ) была минимальной. Так энергия электрона на 4s-подуровне меньше энергии электрона, находящегося на 3d-подуровне. Следовательно, заполнение электронами подуровней происходит в следующем порядке: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d ~ 4f < 6p < 7s < 6d ~ 5f < 7p.

Исходя из этого требования, минимум энергии достигается у большинства атомов тогда, когда их подуровни заполняются в показанной выше последовательности. Но есть и исключения, которые вы можете найти в таблицах "Электронные конфигурации элементов", однако эти исключения редко приходится принимать во внимание при рассмотрении химических свойств элементов.

Атом хрома имеет электронную конфигурацию не 4s 2 3d 4 , a 4s 1 3d 5 . Это является примером того, как стабилизация состояний с параллельными спинами электронов преобладает над незначительной разницей энергетических состояний подуровней 3d и 4s (правила Гунда), то есть энергетически выгодными состояниями для d-подуровня являются d 5 и d 10 . Энергетические диаграммы валентных подуровней атомов хрома и меди представлены на рис.2.1.1.

Подобный переход одного электрона с s-подуровня на d-подуровень происходит еще у 8 элементов: Cu, Nb, Mo, Ru, Ag, Pt, Au . У атома Pd происходит переход двух s-электронов на d-подуровень: Pd 5s 0 4d 10 .

Рис.2.1.1. Энергетические диаграммы валентных подуровней атомов хрома и меди

Правила заполнения электронных оболочек:

1. Сначала выясняем, сколько всего электронов содержит атом интересующего нас элемента. Для этого достаточно знать заряд его ядра, который, всегда равен порядковому номеру элемента в Периодической таблице Д.И. Менделеева . Порядковый номер (число протонов в ядре) в точности равен и числу электронов во всем атоме.

2. Последовательно заполняем орбитали, начиная с 1s-орбитали, имеющимися электронами, учитывая принцип минимальной энергии. При этом нельзя располагать на каждой орбитали более двух электронов с противоположно направленными спинами (правило Паули).

3. Записываем электронную формулу элемента.

Атом - это сложная, динамически устойчивая микросистема взаимодействующих частиц: протонов р + , нейтронов n 0 и электронов е - .

Рис.2.1.2. Заполнение энергетических уровней электронами элемента фосфора

Электронную структуру атома водорода (z = 1) можно изобразить следующим образом:

+1 Н 1s 1 , n = 1 , где квантовая ячейка (атомная орбиталь) обозначается в виде линии или квадрата, а электроны - в виде стрелок.

Каждый атом последующего химического элемента в периодической системе представляет собой многоэлектронный атом.

Атом лития , так же как и атом водорода и гелия, имеет электронную структуру s-элемента, т.к. последний электрон атома лития «садится» на s-подуровень:

+3 Li 1s 2 2s 1 2p 0

В атоме бора появляется первый электрон в p-состоянии:

+5 В 1s 2 2s 2 2p 1

Запись электронной формулы проще показать на конкретном примере. Допустим, нам надо выяснить электронную формулу элемента с порядковым номером 7. В атоме такого элемента должно быть 7 электронов. Заполним орбитали семью электронами, начиная с нижней 1s-орбитали.

Итак, 2 электрона расположатся на 1s-орбитали, еще 2 электрона - на 2s-орбитали, а оставшиеся 3 электрона смогут разместиться на трех 2p-орбиталях.

Электронная формула элемента с порядковым номером 7 (это элемент азот , имеющий символ “N”) выглядит так:

+7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Рассмотрим действие правила Гунда на примере атома азота: N 1s 2 2s 2 2p 3 . На 2-м электронном уровне есть три одинаковых p-орбитали: 2px, 2py, 2pz. Электроны заселят их так, что на каждой из этих p-орбиталей окажется по одному электрону. Объясняют это тем, что в соседних ячейках электроны меньше отталкиваются друг от друга, как одноименно заряженные частицы. Полученная нами электронная формула азота несет очень важную информацию: 2-й (внешний) электронный уровень азота заполнен электронами не до конца (на нем 2 + 3 = 5 валентных электронов) и до полного заполнения не хватает трех электронов.

Внешним уровнем атома называется самый далекий от ядра уровень, на котором есть валентные электроны. Именно эта оболочка соприкасается при столкновении с внешними уровнями других атомов в химических реакциях. При взаимодействии с другими атомами азот способен принять 3 дополнительных электрона на свой внешний уровень. При этом атом азота получит завершенный, то есть максимально заполненный внешний электронный уровень, на котором расположатся 8 электронов.

Завершенный уровень энергетически выгоднее незавершенного, поэтому атом азота должен легко реагировать с любым другим атомом, способным предоставить ему 3 дополнительных электрона для завершения его внешнего уровня.