Строение электронных оболочек атомов элементов 4-го периода периодической системы

В атомах элементов четвёртого периода остаются свободными $d$-орбитали третьего уровня и появляется четвёртый уровень, на котором имеется одна $s$-орбиталь, три $p$-орбитали, пять $d$-орбиталей и семь $f$-орбиталей.

В атоме калия один электрон размещается на $4s$-орбитали:

{1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {4s}^{1}

У кальция эта орбиталь дополняется вторым электроном:

{1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {4s}^{2}

У следующих элементов четвёртого периода происходит заполнение $3d$-подуровня.

Обрати внимание!

В атомах хрома и меди наблюдается «провал» одного электрона с $4s$-орбитали на $3d$-орбиталь. Такое распределение электронов с наполовину или полностью заполненным $d$-подуровнем оказывается более энергетически выгодным.

В таблице приведены электронные формулы атомов и графические схемы $3$-го и $4$-го энергетических уровней $d$-элементов четвёртого периода.

$Sc$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{9}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{1} {4s}^{2}$
$Ti$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{10}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{2} {4s}^{2}$
$V$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{11}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{3} {4s}^{2}$
$Cr$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{13}{)} \underset{1}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{5} {4s}^{1}$
$Mn$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{13}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{5} {4s}^{2}$
$Fe$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{14}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{6} {4s}^{2}$
$Co$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{15}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{7} {4s}^{2}$
$Ni$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{16}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{8} {4s}^{2}$
$Cu$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{18}{)} \underset{1}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{10} {4s}^{1}$
$Zn$	$\underset{2}{)} \underset{8}{)} \underset{18}{)} \underset{2}{)}$	${1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{10} {4s}^{2}$

У цинка заполнение третьего энергетического уровня завершено. В атомах следующих элементов (от галлия до криптона) происходит заполнение $p$-орбиталей четвёртого уровня.

В атоме криптона все $p$-орбитали заполнены:

{1s}^{2} {2s}^{2} {2p}^{6} {3s}^{2} {3p}^{6} {3d}^{10} {4s}^{2} {4p}^{6}

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующая теория

4. Строение электронных оболочек атомов элементов 4-го периода периодической системы

Теория: