Электронные формулы атомов химических элементов

Электронные формулы атомов химических элементов, слои расположены в порядке заполнения подуровней. Электронные слои атомов заполняются электронами в порядке, согласно правилу Клечковского.

Порядок заполнения атомных орбиталей по мере увеличения энергии следующий: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f ≈ 5d < 6p < 7s < 5f ≈ 6d < 7p < 8s. При заполнении орбитальных оболочек атома более предпочтительны (более энергетически выгодны), и, значит, заполняются раньше те состояния, для которых сумма главного квантового числа n и побочного (орбитального) квантового числа l , т.е. n + l , имеет меньшее значение.

s-элементы d-элементы f-элементы p-элементы
Знак Элемент Электронная формула
I период
1 H водород 1s1
2 He гелий 1s2
Знак Элемент Электронная формула
II период
3 Li литий 1s2 2s1
4 Be бериллий 1s2 2s2
5 B бор 1s2 2s2 2p1
6 C углерод 1s2 2s2 2p2
7 N азот 1s2 2s2 2p3
8 O кислород 1s2 2s2 2p4
9 F фтор 1s2 2s2 2p5
10 Ne неон 1s2 2s2 2p6
Знак Элемент Электронная формула
III период
11 Na натрий 1s2 2s2 2p6 3s1
12 Mg магний 1s2 2s2 2p6 3s2
13 Al алюминий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
14 Si кремний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
15 P фосфор 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
16 S сера 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
17 Cl хлор 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
18 Ar аргон 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Знак Элемент Электронная формула
IV период
19 K калий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
20 Ca кальций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
21 Sc скандий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
22 Ti титан 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2
23 V ванадий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
24 Cr хром 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
25 Mn марганец 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
26 Fe железо 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
27 Co кобальт 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
28 Ni никель 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8
29 Cu медь 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
30 Zn цинк 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
31 Ga галлий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1
32 Ge германий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2
33 As мышьяк 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
34 Se селен 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4
35 Br бром 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
36 Kr криптон 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
Знак Элемент Электронная формула
V период
37 Rb рубидий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
38 Sr стронций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
39 Y иттрий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1
40 Zr цирконий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
41 Nb ниобий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d4
42 Mo молибден 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5
43 Tc технеций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5
44 Ru рутений 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d7
45 Rh родий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8
46 Pd палладий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s0 4d10
47 Ag серебро 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10
48 Cd кадмий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10
49 In индий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1
50 Sn олово 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p2
51 Sb сурьма 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s22 4d10 5p3
52 Te теллур 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p4
53 I йод 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5
54 Xe ксенон 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
Знак Элемент Электронная формула
VI период
55 Cs цезий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1
56 Ba барий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
57 La лантан 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d1
58 Ce церий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f2
59 Pr празеодим 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f3
60 Nd неодим 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4
61 Pm прометий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f5
62 Sm самарий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f6
63 Eu европий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f7
64 Gd гадолиний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f7 5d1
65 Tb тербий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
66 Dy диспрозий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
67 Ho гольмий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f11
68 Er эрбий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12
68 Tm тулий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
70 Yb иттербий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
71 Lu лютеций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1
72 Hf гафний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d2
73 Ta тантал 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d3
74 W вольфрам 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d4
75 Re рений 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d5
76 Os осмий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d6
77 Ir иридий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d7
78 Pt платина 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d9
79 Au золото 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10
80 Hg ртуть 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10
81 Tl таллий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p1
82 Pb свинец 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2
83 Bi висмут 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p3
84 Po полоний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p4
85 At астат 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p5
86 Rn радон 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6
Знак Элемент Электронная формула
VII период
87 Fr франций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s1
88 Ra радий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2
89 Ac актиний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d1
90 Th торий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d2 5f0
91 Pa протактиний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f2 6d1
92 U уран 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f3 6d1
93 Np нептуний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4 6d1
94 Pu плутоний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f5 6d1
95 Am америций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f7
96 Cm кюрий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f7 6d1
97 Bk берклий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f8 6d1
98 Cf калифорний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f10
99 Es эйнштейний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f11
100 Fm фермий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f12
101 Md менделеевий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f13
102 No нобелий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14
103 Lr лоуренсий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d1
104 Rf резерфордий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d2
105 Db дубний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d3
106 Sg сиборгий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d4
107 Bh борий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d5
108 Hs хассий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d6
109 Mt мейтнерий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d7
110 Ds дармштадтий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d8
111 Rg рентгений 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d9
112 Cn коперниций 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10
113 Nh нихоний 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p1
114 Fl флеровий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p2
115 московий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p3
116 Lv ливерморий 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p4
117 Ts теннесcин 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p5
118 Og оганесон 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

Таблица Менделеева

Электронные конфигурации элементов со 105 по 118

Электронные конфигурации элементов со 105 по 118 приведены согласно данных сайта WebElements

  • 105 Db : [Rn].5f14.6d3.7s2 (догадка, основанная на электронной конфигурации тантала) ; 2.8.18.32.32.11.2
  • 106 Sg : [Rn].5f14.6d4.7s2 (догадка, основанная на электронной конфигурации вольфрама) ; 2.8.18.32.32.12.2
  • 107 Bh : [Rn].5f14.6d5.7s2 (догадка, основанная на электронной конфигурации рения) ; 2.8.18.32.32.13.2
  • 108 Hs : [Rn].5f14.6d6.7s2 (догадка, основанная на электронной конфигурации осмия) ; 2.8.18.32.32.14.2
  • 109 Mt : [Rn].5f14.6d7.7s2 (догадка, основанная на электронной конфигурации иридия) ; 2.8.18.32.32.15.2
  • 110 Ds : [Rn].5f14.6d9.7s1 (догадка, основанная на электронной конфигурации платины) ; 2.8.18.32.32.17.1
  • 111 Rg : [Rn].5f14.6d10.7s1 (догадка, основанная на электронной конфигурации золота) ; 2.8.18.32.32.18.1
  • 112 Cn : [Rn].5f14.6d10.7s2 (догадка, основанная на электронной конфигурации ртути) ; 2.8.18.32.32.18.2
  • 113 Uut : [Rn].5f14.6d10.7s2.7p1 (догадка, основанная на электронной конфигурации таллия) ; 2.8.18.32.32.18.3
  • 114 Fl : [Rn].5f14.6d10.7s2.7p2 (догадка, основанная на электронной конфигурации свинца) ; 2.8.18.32.32.18.4
  • 115 Uup : [Rn].5f14.6d10.7s2.7p3 (догадка, основанная на электронной конфигурации висмута) ; 2.8.18.32.32.18.5
  • 116 Lv : [Rn].5f14.6d10.7s2.7p4 (догадка, основанная на электронной конфигурации полония) ; 2.8.18.32.32.18.6
  • 117 Uus : [Rn].5f14.6d10.7s2.7p5 (догадка, основанная на электронной конфигурации астата) ; 2.8.18.32.32.18.7
  • 118 Uuo : [Rn].5f14.6d10.7s2.7p6 (догадка, основанная на электронной конфигурации радона) ; 2.8.18.32.32.18.8

 Электронные атомные и молекулярные орбитали

Эмпирическое правило Клечковского

Эмпирическое правило Клечковского и вытекающее из него схема очерёдностей несколько противоречат реальной энергетической последовательности атомных орбиталей только в двух однотипных случаях: у атомов Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au имеет место «провал» электрона с s-подуровня внешнего слоя на d-подуровень предыдущего слоя, что приводит к энергетически более устойчивому состоянию атома, а именно: после заполнения двумя электронами орбитали 6s следующий электрон появляется на орбитали 5d, а не 4f, и только затем происходит заселение четырнадцатью электронами орбиталей 4f, затем продолжается и завершается заселение десятиэлектронного состояния 5d. Аналогичная ситуация характерна и для орбиталей 7s, 6d и 5f.

Источники:

  • Atomic, Molecular, & Optical Physics Handbook, Ed. Gordon W. F. Drake, American Institute of Physics, Woodbury, New York, USA, 1996.
  • R.L. DeKock and H.B. Gray in Chemical Structure and bonding, Benjamin/Cummings, Menlo Park, California, USA, 1980.
  • A.M. James and M.P. Lord in Macmillan’s Chemical and Physical Data, Macmillan, London, UK, 1992.
  • J.E. Huheey, E.A. Keiter, and R.L. Keiter in Inorganic Chemistry : Principles of Structure and Reactivity, 4th edition, HarperCollins, New York, USA, 1993.
(42 votes, average: 4,95 out of 5)
Загрузка...