Сколько свободных f-орбиталей содержится в атомах элементов с порядковыми номерами 59, 60, 90, 93? Пользуясь правилом Гунда, распределите электроны по орбиталям для атомов этих элементов.
Порядковый номер 59 соответствует элементу прометий (Pm), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁵ 5s² 5p⁶ 6s² 5d¹ 4f¹¹. Прометий имеет 7 свободных f-орбиталей.
Порядковый номер 60 соответствует элементу неодим (Nd), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁴ 5s² 5p⁶ 6s² 4f³. Неодим имеет 6 свободных f-орбиталей.
Порядковый номер 90 соответствует элементу торий (Th), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹ 6p⁶ 7s². Торий имеет 14 свободных f-орбиталей.
Порядковый номер 93 соответствует элементу нептун (Np), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁴ 5s² 5p⁶ 6s² 5f⁴ 6d¹ 7s². Неон имеет 4 свободных f-орбитали.
Правило Гунда гласит, что электроны заполняют орбитали сначала одинакового энергетического уровня, а затем с разными спинами. Таким образом, электроны для каждого элемента будут распределены следующим образом:
Порядковый номер 59 соответствует элементу прометий (Pm), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁵ 5s² 5p⁶ 6s² 5d¹ 4f¹¹.
Прометий имеет 7 свободных f-орбиталей.
Порядковый номер 60 соответствует элементу неодим (Nd), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁴ 5s² 5p⁶ 6s² 4f³.
Неодим имеет 6 свободных f-орбиталей.
Порядковый номер 90 соответствует элементу торий (Th), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹ 6p⁶ 7s².
Торий имеет 14 свободных f-орбиталей.
Порядковый номер 93 соответствует элементу нептун (Np), у которого конфигурация электронов равна 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁴ 5s² 5p⁶ 6s² 5f⁴ 6d¹ 7s².
Неон имеет 4 свободных f-орбитали.
Правило Гунда гласит, что электроны заполняют орбитали сначала одинакового энергетического уровня, а затем с разными спинами. Таким образом, электроны для каждого элемента будут распределены следующим образом:
Прометий (Pm): 4f⁵ 5d¹ 6s²Неодим (Nd): 4f⁴ 5d¹ 6s²Торий (Th): 6s² 5d 4f¹⁴Нептун (Np): 5f⁴ 6d¹ 7s²Таким образом, мы можем рассчитать количество свободных f-орбиталей и распределить электроны для каждого из данных элементов, используя правило Гунда.