Тапсырмалар № 2, 3 · ОГЭ

Определение конфигурации по периоду и группе

Как по периоду, группе и блоку определить заполнение электронных подуровней атома

6 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Положение элемента в периодической системе позволяет восстановить строение его электронной оболочки: число энергетических уровней определяет период, а последний заполняемый подуровень — блок элемента. Для точного определения конфигурации нужно учитывать порядковый номер атома, период и особенности групп.

Что дают период и группа

Сначала полезно повторить положение элемента в периодической системе. Порядковый нөмір элемента \(Z\) равен числу протонов в ядре и числу электронов в нейтральном атоме. Электроны распределяются по энергетическим уровням и подуровням.

Период

Период — горизонтальный ряд периодической системы. Номер периода показывает наибольшее главное квантовое число \(n\), то есть нөмір внешнего занятого энергетического деңгейі в основном состоянии атома.

Группа

Группа — вертикальный столбец периодической системы. Для элементов главных подгрупп номер группы обычно связан с числом электронов на внешнем уровне: у групп 1–2 это число равно номеру группы, у групп 13–18 — номеру группы минус 10.

\[N_e = Z\]

Эта связь особенно удобна для элементов главных подгрупп. Например, элементы 2-й группы имеют внешний вид \(ns^2\), а элементы 17-й группы — \(ns^2np^5\). Однако номер группы не сообщает напрямую всю конфигурацию: внутренние подуровни нужно заполнить по порядку энергии.

Положение	Что можно определить	Пример
Период	Число занятых энергетических Деңгейлер	3-й период: уровни \(n=1,2,3\)
Группа главной подгруппы	Число внешних электронов	17-я группа: \(ns^2np^5\)
Блок	Последний заполняемый подуровень	p-блок: заканчивается на \(np\)
Порядковый нөмір	Общее число электронов нейтрального атома	\(Z=11\): 11 электронов

Подуровни и блоки периодической системы

В атоме существуют подуровни \(s\), \(p\), \(d\) и \(f\). Вместимость подуровней определяется числом орбиталей: \(s\) вмещает 2 электрона, \(p\) — 6, \(d\) — 10, \(f\) — 14. Поэтому жазба конфигурации показывает не только нөмір деңгейі, но и тип подуровня.

\[s^2,\qquad p^6,\qquad d^{10},\qquad f^{14}\]

Правило определения блока

Блок элемента называют по подуровню, который заполняется последним в основном состоянии атома. В s-блок входят элементы 1-й и 2-й групп, в p-блок — элементы 13–18-й групп, в d-блок — переходные элементы 3–12-й групп, в f-блок — лантаноиды и актиноиды.

Блок	Общий вид внешней части конфигурации	Положение
s-блок	\(ns^1\) немесе \(ns^2\)	1-я и 2-я группы
p-блок	\(ns^2np^1\)–\(ns^2np^6\)	13–18-я группы
d-блок	\((n-1)d^1\)–\((n-1)d^{10}ns^{0-2}\)	3–12-я группы
f-блок	\((n-2)f^1\)–\((n-2)f^{14}\)	Лантаноиды и актиноиды

Для главных подгрупп переход от номера группы к внешней конфигурации прост. В 3-м периоде: натрий имеет \(3s^1\), магний — \(3s^2\), алюминий — \(3s^2 3p^1\), а хлор — \(3s^2 3p^5\). У благородных газов внешний подуровень завершён: для неона это \(2s^2 2p^6\).

Проверь себя

Какой внешний фрагмент конфигурации характерен для элемента 16-й группы 3-го периода?

Реті заполнения подуровней

Конфигурацию записывают в порядке возрастания энергии подуровней, а не просто по номерам уровней. Основной порядок для элементов, встречающихся в школьных заданиях, таков:

\[1s\rightarrow 2s\rightarrow 2p\rightarrow 3s\rightarrow 3p\rightarrow 4s\rightarrow 3d\rightarrow 4p\rightarrow 5s\rightarrow 4d\rightarrow 5p\rightarrow 6s\rightarrow 4f\rightarrow 5d\rightarrow 6p\rightarrow 7s\]

Важное различие

Номер периода определяется наибольшим \(n\), а последним заполняемым подуровнем иногда становится подуровень с меньшим номером уровня. Например, у железа заполняется \(3d\), хотя железо находится в 4-м периоде: перед \(3d\) заполняется \(4s\).

Для жазбалар полной конфигурации удобно использовать принцип электронной конфигурации: сначала указывают номер уровня, затем букву подуровня, а верхний индекс показывает число электронов. Сумма всех верхних индексов должна равняться \(Z\).

\[\sum e_i = Z\]

Алгоритм определения конфигурации по таблице

Определите порядковый нөмір элемента \(Z\) и запишите число электронов нейтрального атома.
По нөміріне периода определите наибольший занятый деңгей \(n\).
По группе и блоку найдите внешний или последний заполняемый подуровень.
Заполните все подуровни слева направо по энергетическому порядку.
Проверьте вместимость подуровней и сумму электронов.

№

Разобранный пример: конфигурация железа

Определим конфигурацию атома железа \(\mathrm{Fe}\), если \(Z=26\). Железо находится в 4-м периоде, 8-й группе, d-блоке.

У нейтрального атома число электронов равно порядковому нөміріне.

\(\displaystyle N_e=Z=26\)

Заполняем подуровни до аргона, получая 18 электронов.

\(\displaystyle 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6\)

Следующим по энергии заполняется подуровень \(4s\), затем \(3d\).

\(\displaystyle 4s^2 3d^6\)

Проверяем сумму электронов.

2+2+6+2+6+2+6=26

Записываем итоговую конфигурацию в стандартном виде.

\(\displaystyle \mathrm{Fe}: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6\)

В сокращённой записи конфигурацию внутренних электронов заменяют символом ближайшего благородного газа: \(\mathrm{Fe}: [\mathrm{Ar}]4s^2 3d^6\). В задачах важно не перепутать внешний уровень и последний заполняемый подуровень: у железа внешний уровень содержит электроны \(4s\), но элемент относится к d-блоку.

Особенности групп и проверка ответа

Для элементов d-блока правило «номер группы равен числу внешних электронов» уже не работает напрямую. Например, у скандия конфигурация \([\mathrm{Ar}]4s^2 3d^1\), а у меди — \([\mathrm{Ar}]4s^1 3d^{10}\). У некоторых атомов наблюдаются исключения из ожидаемого порядка из-за близости энергий \(s\)- и \(d\)-подуровней.

Частые ошибки

1. Считать номер периода числом всех подуровней. Это неверно: период показывает максимальный номер уровня. 2. Записывать для 17-й группы \(ns^7\): на одном s-подуровне максимум 2 электрона, поэтому правильный вид \(ns^2np^5\). 3. Забывать, что после \(4s\) заполняется \(3d\). 4. Не проверять сумму показателей: она должна совпасть с \(Z\). 5. Называть железо s-блоком только потому, что у него заполнен \(4s\); блок определяется последним заполняемым подуровнем.

Жылдам приём для главных подгрупп

Для элемента p-блока запишите \(ns^2np^k\), где \(n\) равен нөміріне периода, а \(k\) равен нөміріне группы минус 12. Например, для 15-й группы 4-го периода: \(4s^2 4p^3\).

После определения конфигурации можно перейти к теме валентной орбитали и выяснить, какие электроны участвуют в химических связях. При рассмотрении заряженных частиц важно отдельно учитывать образование ионов: у катионов электроны удаляются не всегда с того подуровня, который заполнялся последним.

Жылдам тест по теме

Итоговая проверка

~ 2 мин4 вопроса

Вопрос 1 / 4

Вопрос 1 из 4 · Период

Какой максимальный нөмір энергетического деңгейі занят у элемента 5-го периода?

Главное за минуту

Главное

Порядковый нөмір \(Z\) равен числу электронов в нейтральном атоме.
Номер периода показывает наибольший занятый энергетический деңгей.
Блок определяется последним заполняемым подуровнем: s, p, d или f.
Для главных подгрупп группа помогает определить число электронов внешнего деңгейі.
Полную конфигурацию проверяют по порядку заполнения, вместимости подуровней и сумме электронов.
У d-элементов внешний деңгей и последний заполняемый подуровень могут иметь разные нөмір: пример — \([\mathrm{Ar}]4s^2 3d^6\) у железа.