Калькулятор электронной конфигурации

Электронная конфигурация описывает распределение электронов атома по оболочкам, подоболочкам и орбиталям. Атомный номер задает число протонов, а для нейтрального атома — также число электронов, которые нужно разместить. Орбитальная запись компактно передает это распределение. Например, 2p4 обозначает вторую оболочку, подоболочку p и четыре электрона в ней. Калькулятор следует принципу последовательного заполнения, или принципу наименьшей энергии. Орбитали с меньшей энергией заполняются раньше орбиталей с большей энергией в обычном порядке: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d и далее. Подоболочка s вмещает два электрона, p — шесть, d — десять, f — четырнадцать. Вместимость определяется числом орбиталей в подоболочке и принципом запрета Паули: на одной орбитали могут находиться не более двух электронов с противоположными спинами. Электронные конфигурации помогают понять периодическую таблицу. Элементы одной группы часто имеют сходное строение валентной оболочки и поэтому похожие химические свойства. Конфигурации щелочных металлов заканчиваются одним внешним s-электроном, а у благородных газов внешние s- и p-подоболочки обычно заполнены. У переходных металлов заполняются d-орбитали, у лантаноидов и актиноидов участвуют f-орбитали. По последней занятой подоболочке можно связать атомный номер с образованием связей, распространенными степенями окисления, магнетизмом и спектроскопией. Полученная запись — стандартный прогноз по принципу заполнения для изолированного нейтрального атома. У некоторых переходных металлов экспериментально наблюдаются исключения в основном состоянии, поскольку наполовину или полностью заполненные d-подоболочки могут быть особенно устойчивыми. Известные примеры — хром и медь. Для ионов требуется дополнительный шаг: добавить электроны при отрицательном заряде или убрать при положительном. Обычно сначала удаляют электроны из оболочки с наибольшим главным квантовым числом, а затем внутренние d-электроны. Используйте результат как надежное учебное пособие по заполнению оболочек и периодическим закономерностям. Для углубленной спектроскопии или исключений у переходных металлов сверяйте прогноз с авторитетной периодической таблицей. Калькулятор намеренно записывает показатели степеней обычными цифрами в одной строке, чтобы последовательность было удобно копировать в домашние задания, конспекты, лабораторные журналы и другие химические приложения.