Электронная оболочка любого атома делится на энергетические уровни (1, 2, 3-й и т. д.), уровни делятся на подуровни (обозначаются буквами s, р, d, f). Подуровни состоят из атомных орбиталей – областей пространства, где вероятно пребывание электронов. Орбитали обозначаются как 1s (орбиталь 1-го уровня s-подуровня), 2s, 2р, 3s, 3р, 3d, 4s… Число орбиталей в подуровнях:
Заполнение атомных орбиталей электронами происходит в соответствии с тремя условиями:
1) принцип минимума энергии
Электроны заполняют орбитали, начиная с подуровня с меньшей энергией.Последовательность нарастания энергии подуровней:
1s < 2c < 2p < 3s < 3p < 4s ≤ 3d < 4p < 5s ≤ 4d < 5p < 6s…2) правило запрета (принцип Паули)
В каждой орбитали может разместиться не более двух электронов.Один электрон на орбитали называется неспаренным, два электрона — электронной парой:
3) принцип максимальной мультиплетности (правило Хунда)
В пределах подуровня электроны сначала заполняют все орбитали наполовину, а затем – полностью.Каждый электрон имеет свою собственную характеристику – спин (условно изображается стрелкой вверх или вниз). Спины электронов складываются как вектора, сумма спинов данного числа электронов на подуровне должна быть максимальной (мультиплетность):