As, AL, K напишите энергетические уровни и подуровни

Задача: дать энергетические уровни и подуровни для элементов K, Al и As, с пояснениями как заполняются. Кратко об идее - Энергетические уровни обозначаются квантовым числом n (шель), а подуровни — l: s (l=0), p (l=1), d (l=2), f (l=3). - Для многопольных атомов заполняются орбитали по принципу Aufbau: сначала заполняются низкие по энергии уровни, иногда 4s заполняется перед 3d (из-за энергии), затем заполняются остальные подуровни. - Ещё учитывают правило Паули и правило Хунда: макс. спаривания на подуровнях и т.д. - Вместе с этим для каждого элемента выписываем реальную конфигурацию и какие подуровни заняты. 1) Калий (K, Z = 19) - Базовая конфигурация: [Ar] 4s1 (938? — проще: за Аргоном идут 4s1). - Энергетические уровни и занятые подуровни: - n = 1: 1s^2 - n = 2: 2s^2, 2p^6 - n = 3: 3s^2, 3p^6 - n = 4: 4s^1 - Что заполнено и что пусто: - 3d и 4p пустые в основном состоянии. - Важное: валентный электрон in 4s, поэтому химическая активность K обусловлена именно этим единственным электроном на 4s. 2) Алюминий (Al, Z = 13) - Базовая конфигурация: [Ne] 3s^2 3p^1 - Энергетические уровни и занятые подуровни: - n = 1: 1s^2 - n = 2: 2s^2, 2p^6 - n = 3: 3s^2, 3p^1 - Что заполнено и что пусто: - 3d пустой, как и 4s, 4p и далее в этом состоянии. - Валентность: 3 валентных электрона в 3s^2 3p^1, что соответствует группе 13 (IIIA). 3) Медьмедь, Арсеник (As, Z = 33) - Базовая конфигурация: [Ar] 3d^10 4s^2 4p^3 - Энергетические уровни и занятые подуровни: - n = 1: 1s^2 - n = 2: 2s^2, 2p^6 - n = 3: 3s^2, 3p^6, 3d^10 - n = 4: 4s^2, 4p^3 - Что заполнено и что пусто: - 3d заполнен полностью (10 электронов) как часть набора [Ar] за счёт энергии и стабильности; далее в четвертом уровне заполнены 4s и 4p. - Валентность: 5 валентных электронов (4s^2 4p^3) — это характерно для группы 15. Полезные пояснения по заполнению (для понимания, шаги) - Шаг 1: Определяем благоприятный благородный ядро предшествующего элемента. Для K, Al и As это соответственно Ar, Ne и Ar. - Шаг 2: Добавляем электроны согласно Aufbau: сначала 1s, затем 2s, 2p, 3s, 3p, далее 4s, 3d, 4p и т. д. В реальности для 3d часто пишут после 3p и перед 4p, т. к энергия 3d близка к 4s. - Шаг 3: Заполняем подуровни: s может держать 2e, p — 6e, d — 10e, f — 14e. - Шаг 4: Указываем итоговую конфигурацию и какие подуровни заняты в валентной зоне: - K: валентные в 4s - Al: валентные в 3s и 3p - As: валентные в 4s и 4p, причём 3d заполнено полностью в рамках более глубокого слоя. Краткое резюме по энергетическим уровням (для сравнения) - K: n = 1s; n = 2s, 2p; n = 3s, 3p; n = 4s - Al: n = 1s; n = 2s, 2p; n = 3s, 3p - As: n = 1s; n = 2s, 2p; n = 3s, 3p, 3d; n = 4s, 4p Дополнительно (пояснение для закрепления) - В таблице Менделеева K принадлежит к группе 1, именно его валентность — 1, поэтому он легко теряет 4s-электрону. - Al относится к группе 13, в валентной оболочке — 3 электрона (3s^2 3p^1). - As относится к группе 15 и имеет 5 валентных электронов (4s^2 4p^3), что объясняет его типичные свойства неметалла/полукаталина. Если хочешь, могу привести в виде компактной схемы-диаграммы по каждому элементу (по уровням n и подуровням) или разобрать, как конструируются подобные конфигурации для других элементов.