Тип семейства Cf s p d f и спин валентность количество неспаренных электронов

Задача: определить тип семейства Cf (Cf — Californium), характер заполнения подуровней s, p, d, f и число неспаренных электронов в валентной оболочке (spин валентности).

1. Тип семейства

• Californium (Cf) находится в актиновой серии и относится к f‑блоку периодической таблицы.
• Это значит: Cf — элемент f‑блока.

2. Электронная конфигурация

• Энергетически принятая стандартная конфигурация для Cf (Z = 98): [Rn] 5f^10 7s^2
• То есть после благородного радона заполняются оболочки 5f и 7s, причём в валентной области преимущественно присутствуют 5f и 7s электроны.

3. Валентность и неспаренные электроны

• Валентные электроныCf можно считать как внешние электроны: 5f^10 и 7s^2. Всего валентных электронов 12.
• Неспаренные электроны:
  • В подоболочке 7s^2 оба электрона находятся парой, значит неспаренных в 7s нет.
  • В подуровне 5f^10 имеется 10 электронов в пятифуровневой подоболочке f. По правилу Хунда (максимальное число неспаренных на первом этапе заполнения) бы было 7 неспаренных, но дальше остаётся 3 пары. В итоге в 5f^10 остаётся 4 неспаренных электрона.
• Следовательно, общее число неспаренных электронов в валентной области Cf = 4.

4. Спин валентности

• Каждый неспаренный электрон имеет спин s = 1/2. Для 4 неспаренных электронов суммарный спин S = 4 × 1/2 = 2.
• Множественность спина (спиновая мультиплетность) M = 2S + 1 = 2·2 + 1 = 5. Это quintet (пятинебольшой) состояние для валентной части.
• Итого: число неспаренных электронов = 4; суммарный спин валентности = 2; спиновая мультиплетность = 5.

Дополнительная заметка

• В реальности у актинид Cf могут быть некоторые тонкие эффекты взаимодействия и смешения орбиталей (LS- или jj- coupling), что может слегка менять термальные термы и практическую трактовку, но базово принятый ответ для школьного уровня таков: Cf — f‑блок; конфигурация [Rn] 5f^10 7s^2; 4 неспаренных валентных электрона; суммарный спин S = 2 (мультиплетность 5).