электронные формулы и электронные схемы 1 двадцати электронов

Задача: рассмотреть конфигурацию и электронную схему для 20 электронов (электронная конфигурация и орбитальная схема для элемента с Z = 20).

Решение шаг за шагом

1. Правила заполнения

• Aufbau (кладём электроны по возрастанию энергии орбиталей).
• Принцип Паули (на каждом орбитальном подпоясе максимально две электрона с противоположными спинами).
• Правило Хунда (для degenerate-орбиталей сначала заполняем разные орбитали спинами вверх, затем заполняем парами).
• Для 20 электронов целевая конфигурация будет заполнена до 4s-орбитали, без перехода в 3d на этом этапе.

2. Постепенное заполнение для 20 электронов

• 1s: 2 электрона
• 2s: 2 электрона
• 2p: 6 электронов
• 3s: 2 электрона
• 3p: 6 электронов
• 4s: 2 электрона Итого: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 = 20.

3. Электронная конфигурация

• Полная запись: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
• Уменьшенная (конденсированная) запись: [Ar] 4s² где [Ar] — конфигурация благородного газа аргона: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.

4. Орбитальная диаграмма (электронные схемы)

• 1s: ⬆⬇
• 2s: ⬆⬇
• 2p: ⬆⬇ ⬆⬇ ⬆⬇ (то есть три орбитали p заполнены парой электронов в каждой)
• 3s: ⬆⬇
• 3p: ⬆⬇ ⬆⬇ ⬆⬇
• 4s: ⬆⬇

Итого в последнем валентном уровне (4s) находятся две электрона, поэтому валентность элемента равна 2.

5. Льюисова схема и свойства

• Льюисова схема (валентные электроны): двухэлектронная валентная оболочка в 4s. Запишем как Ca: с двумя точками-электронами (или как символ Ca с двумя точками вокруг, например на разных сторонах).
• Обозначение элемента: Ca (класс металлов щёлочноземельных), группа 2. Валентные электроны — 2.
• Примерно так выглядит поведение: склонен к образованию ионов Ca²⁺, хорошо участвует в ионной связи в соединениях.

Кратко подытожим

• Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² или [Ar] 4s².
• Орбитальная диаграмма: заполнение по порядку: 1s ⬆⬇, 2s ⬆⬇, 2p ⬆⬇ ⬆⬇ ⬆⬇, 3s ⬆⬇, 3p ⬆⬇ ⬆⬇ ⬆⬇, 4s ⬆⬇.
• Валентные электроны: 2; элемент — кальций (Ca), группа 2, щёлочноземельные металлы.

Если нужна, могу показать аналогичные разборы для других чисел электронов или привести аналогичные орбитальные схемы для примеров из учебника.