Question

Сколько свободных f-орбиталей содержится в атомах элементов с порядковыми номерами 59, 60, 90, 93? Пользуясь правилом Гунда, распределите электроны по орбиталям для атомов этих элементов.

Answer 1

Советский учёный Вячеслав Маврикиевич Клечковский давно (в 1950-1968) дал пояснение по электронное конфигурации лантаноидов и актиноидов.
Я, Александр Константинович Макеев (член Московского общества испытателей природы), независимо от Клечковского дал теоретически обоснованное распределение элементов в больших периодах. Лантан и актиний не являются d1 элементами. Они являются f1 элементами, хотя на f-оболочке их атомов нет ни одного электрона. Так ведь и у атомов водорода и гелия нет ни одного электрона на p-оболочке, отсутствующей в их 1-ом слое, но тем не менее, они проявляют свойства ярко выраженных неметаллов - газов с рекордно низкой температурой сжижения.

Answer 2

Number of Free f-Orbitals in Atoms

To determine the number of free f-orbitals in atoms with atomic numbers 59, 60, 90, and 93, we need to refer to the periodic table. The f-orbitals are part of the third energy level (n = 3) and are denoted by the quantum number l = 3.

According to the Aufbau principle, electrons fill orbitals in order of increasing energy. The f-orbitals are filled after the s, p, and d orbitals. Each f-subshell can hold a maximum of 14 electrons.

Here is the distribution of electrons in the f-orbitals for the given atoms:

- Atom with atomic number 59: Ce (Cerium) - Ce: [Xe] 4f^1 5d^1 6s^2 - The electron configuration of Ce indicates that it has one electron in the f-orbitals.

- Atom with atomic number 60: Nd (Neodymium) - Nd: [Xe] 4f^4 6s^2 - The electron configuration of Nd indicates that it has four electrons in the f-orbitals.

- Atom with atomic number 90: Th (Thorium) - Th: [Rn] 6d^2 7s^2 - The electron configuration of Th indicates that it does not have any electrons in the f-orbitals. Therefore, it has zero free f-orbitals.

- Atom with atomic number 93: Np (Neptunium) - Np: [Rn] 5f^4 6d^1 7s^2 - The electron configuration of Np indicates that it has four electrons in the f-orbitals.

To summarize: - Ce (atomic number 59) has one free f-orbital. - Nd (atomic number 60) has four free f-orbitals. - Th (atomic number 90) has zero free f-orbitals. - Np (atomic number 93) has four free f-orbitals.

Please note that the information provided above is based on the electron configurations of the respective elements and the distribution of electrons in the f-orbitals.