В какой последовательности будут заполняться электронами орбитали? Обоснуйте с позиции принципа наименьшей энергии (первое и второе правило Клечевчкого) 4f и 5d.

Химия 11 класс Электронная конфигурация атомов и правила заполнения орбиталей последовательность заполнения орбиталей электроны орбитали принцип наименьшей энергии правила Клечевского 4f и 5d орбитали Новый

Заполнение электронных орбиталей происходит согласно определённым правилам, которые помогают понять, в какой последовательности электроны будут занимать доступные орбитали. Рассмотрим принцип наименьшей энергии и правила Клечевского, чтобы выяснить, как будут заполняться орбитали 4f и 5d.

Принцип наименьшей энергии гласит, что электроны заполняют орбитали начиная с тех, которые имеют наименьшую энергию. Это означает, что сначала заполняются самые низкоэнергетические орбитали, а затем, по мере увеличения энергии, заполняются более высокоэнергетические орбитали.

Правила Клечевского включают два основных правила:

1. Первое правило Клечевского: Орбитали заполняются в порядке возрастания n + l, где n - главное квантовое число, а l - орбитальное квантовое число. Если два орбитали имеют одинаковое значение n + l, то заполняется та орбиталь, у которой большее значение n.
2. Второе правило Клечевского: При заполнении орбиталей одного подуровня (например, 3p или 4d) электроны сначала занимают каждую орбиталь по одному, прежде чем начнется их парное заполнение.

Теперь применим эти правила к орбиталям 4f и 5d:

• Для орбитали 4f: n = 4, l = 3, следовательно, n + l = 7.
• Для орбитали 5d: n = 5, l = 2, следовательно, n + l = 7.

Обе орбитали имеют одинаковое значение n + l, равное 7. Однако, согласно первому правилу Клечевского, мы должны смотреть на значение n. Поскольку для 5d n больше (n = 5), чем для 4f (n = 4), это означает, что 4f будет заполняться раньше, чем 5d.

Таким образом, последовательность заполнения будет следующей:

• Сначала заполняется 4f.
• Затем заполняется 5d.

В итоге, ответ на ваш вопрос: орбитали будут заполняться в следующем порядке: сначала 4f, затем 5d, что соответствует принципу наименьшей энергии и правилам Клечевского.