Вместимость подуровня
Вместимость подуровня — это максимальное число электронов, которое может находиться на данном подуровне. Она определяется количеством орбиталей в подуровне и равна 2, 6, 10 или 14 электронов для s-, p-, d- и f-подуровней соответственно.
Подуровень является частью электронной оболочки атома: подуровня соответствует определённое значение побочного квантового числа и определённый набор орбиталей. Вместимость одной орбитали равна двум электронам, поэтому вместимость подуровня зависит от числа его орбиталей.
В формуле \(N\) — максимальное число электронов на подуровне, а \(l\) — орбитальное квантовое число. Для буквенных обозначений подуровней: s соответствует \(l=0\), p — \(l=1\), d — \(l=2\), f — \(l=3\).
| Подуровень | Число орбиталей | Вместимость |
|---|---|---|
| s | 1 | 2 электрона |
| p | 3 | 6 электронов |
| d | 5 | 10 электронов |
| f | 7 | 14 электронов |
p-подуровень содержит 3 орбитали. На каждой орбитали помещается не более 2 электронов, поэтому его вместимость равна \(3\cdot2=6\) электронов. Запись \(3p^6\) означает, что p-подуровень третьего энергетического уровня полностью заполнен.
Вместимость подуровня и число электронов в конкретном атоме — не одно и то же. Например, d-подуровень может вместить 10 электронов, но в некотором атоме на нём могут находиться только 1, 5 или 8 электронов. Верхний индекс в записи электронной конфигурации показывает фактическое число электронов, а не всегда максимальную вместимость.
Сколько электронов максимально может находиться на 4f-подуровне?
Главное
- s-, p-, d- и f-подуровни вмещают соответственно 2, 6, 10 и 14 электронов.
- Вместимость равна удвоенному числу орбиталей: \(N=2(2l+1)\).
- Максимальная вместимость подуровня не означает, что он всегда полностью заполнен в конкретном атоме.