Question

Какой энергетический уровень заполняется атомами первым: 4s или 3d; 4p или 3d. Почему?​

Answer 1

атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4).

Answer 2

Энергетические уровни атома заполняются в соответствии с принципами электронного строения атомов. В данном случае речь идет о последовательности заполнения подуровней s, p и d. При заполнении электронами уровней атомов следует учитывать следующие правила:

1. Принцип минимальной энергии (правило минимальной энергии): Электроны предпочитают занимать наименьшие доступные энергетические уровни.

2. Принцип максимальной многозначности (правило максимальной многозначности): Если уровни имеют одинаковую энергию, электроны заполняют подуровни с наибольшим числом магнитных квантовых чисел (ms).

Теперь рассмотрим порядок заполнения уровней:

- Уровни 3d и 4s относятся к одному энергетическому уровню. В общем случае, уровень 4s заполняется раньше, чем 3d, потому что он имеет более низкую энергию. Это связано с тем, что 4s находится на более высоком энергетическом уровне, но имеет более низкую энергию.

- По аналогии, 4p и 3d также относятся к одному энергетическому уровню. Здесь сначала заполняется 3d, а затем 4p, так как 3d имеет более низкую энергию.

Итак, порядок заполнения будет следующим:

1. 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s (перед 3d), 4p (после 3d), и так далее.

Это объясняется принципами минимальной энергии и максимальной многозначности, которые определяют порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней в атоме.