Какие атомные орбитали называют вырожденными? Как определяется число вырожденных атомных орбиталей на s-, p-, d- и fподуровнях? Каким правилом следует руководствоваться при этом?
Ответ обоснуйте на примере электронно-графических формул атомов хлора, галлия и олова.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Вырожденными называются атомные орбитали, которые имеют одинаковую энергию.

Для определения числа вырожденных атомных орбиталей на s-, p-, d- и f-подуровнях, можно воспользоваться правилом Гунда. Согласно этому правилу, число вырожденных орбиталей на подуровне равно числу электронов, находящихся в данном подуровне. Например, на s-подуровне может быть только одна вырожденная орбиталь, на p-подуровне - три вырожденные орбитали, на d-подуровне - пять вырожденных орбиталей, и на f-подуровне - семь вырожденных орбиталей.

Для примера рассмотрим атомы хлора, галлия и олова.

Хлор (Z = 17):
У атома хлора на s-подуровне одна вырожденная орбиталь (s), на p-подуровне три вырожденные орбитали (p), которые могут вместить максимум 6 электронов (2*3), всего 17 электронов.

Галлий (Z = 31):
У атома галлия на s-подуровне одна вырожденная орбиталь (s), на p-подуровне три вырожденные орбитали (p), на d-подуровне пять вырожденных орбиталей (d), которые могут вместить максимум 10 электронов (2*5), всего 31 электрон.

Олово (Z = 50):
У атома олова на s-подуровне одна вырожденная орбиталь (s), на p-подуровне три вырожденные орбитали (p), на d-подуровне пять вырожденных орбиталей (d), на f-подуровне семь вырожденных орбиталей (f), которые могут вместить максимум 14 электронов (2*7), всего 50 электронов.

Таким образом, правило Гунда помогает определить количество вырожденных атомных орбиталей на различных подуровнях и установить соответствие между числом электронов и количеством вырожденных орбиталей.