Задание № 2 · ЕГЭ

f-орбиталь

Определение, форма, вместимость и роль f-орбиталей в атоме

2 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

f-орбиталь — это атомная орбиталь, относящаяся к f-подуровню и имеющая сложную многолепестковую форму. В атомах она появляется начиная с четвёртого энергетического уровня и участвует в строении электронных оболочек лантаноидов и актиноидов.

f-орбитальБуква f происходит от английского слова fundamental — «основной»; это историческое обозначение спектральных линий.

f-орбиталь — область пространства около ядра, в которой с высокой вероятностью находится электрон f-подуровня; для неё главное квантовое число орбитального момента \(l=3\). При данном значении \(l\) существует семь различных f-орбиталей, отличающихся ориентацией в пространстве.

Основные характеристики

Каждая атомная орбиталь может вместить не более двух электронов с противоположными спинами. Поэтому семь орбиталей f-подуровня вмещают четырнадцать электронов. Значение \(l=3\) определяет форму и число возможных ориентаций орбитали.

\[N=2(2l+1)=2(2\cdot3+1)=14\]1

У f-подуровня магнитное квантовое число принимает значения \(m_l=-3,-2,-1,0,1,2,3\). Каждому значению соответствует одна орбиталь. Электронная плотность на f-орбиталях распределена в нескольких лепестках, поэтому их форма сложнее, чем у s- и p-орбиталей.

№

Пример

У нейтрального атома церия электронная конфигурация заканчивается заполнением 4f-подуровня. Запись \(4f^2\) означает, что на семи возможных f-орбиталях находятся два электрона, а не что существует две f-орбитали.

Не путайте

f-орбиталь и f-подуровень — не одно и то же. Подуровень f включает семь орбиталей, а одна f-орбиталь вмещает максимум два электрона. Общая вместимость орбитали всегда равна двум электронам независимо от её типа.

Проверь себя

Сколько электронов максимально размещается на f-подуровне?

Главное за минуту

Главное

Для f-орбитали \(l=3\), поэтому существует семь её пространственных ориентаций.
Одна f-орбиталь вмещает два электрона, а весь f-подуровень — четырнадцать.
f-орбитали имеют сложную многолепестковую форму и особенно важны для лантаноидов и актиноидов.