Орбитали и электронные конфигурации четвёртого периода
Расширим модель первых трёх периодов, добавив d-подуровень, особенности Cr и Cu и правильный порядок удаления электронов при образовании ионов.
Чему научимся
- Различать s-, p-, d- и f-подуровни
- Записывать основные конфигурации элементов четвёртого периода
- Получать конфигурации ионов переходных металлов
Разбираемся в теме
Орбитали и заполнение
Подуровни s, p, d и f имеют соответственно 1, 3, 5 и 7 орбиталей и вместимости 2, 6, 10 и 14 электронов. На орбитали допустимо не более двух электронов с противоположными спинами. В равноэнергетических орбиталях электроны сначала занимают отдельные места в школьной модели правила Хунда.
После [Ar] у K и Ca заполняется 4s, затем развивается 3d; Fe имеет [Ar]3d⁶4s². Cr [Ar]3d⁵4s¹ и Cu [Ar]3d¹⁰4s¹ — важные особенности. Zn имеет [Ar]3d¹⁰4s². От Ga до Kr заполняется 4p: Ga [Ar]3d¹⁰4s²4p¹, Kr [Ar]3d¹⁰4s²4p⁶; между ними число 4p-электронов растёт по одному.
Атом и ион
При образовании катионов переходного металла 4s-электроны обычно удаляют раньше 3d. Fe²⁺ имеет [Ar]3d⁶, Fe³⁺ — [Ar]3d⁵. Порядок заполнения нейтрального атома не является универсальным порядком удаления: взаимное расположение энергий меняется в заполненной оболочке.
К s-блоку относят элементы с характерным заполнением s, к p-, d- и f-блокам — соответствующих подуровней. Для базового курса подробные конфигурации первых четырёх периодов важнее перечисления всего f-блока. Электронное строение связано с типичными степенями окисления, но не даёт абсолютного правила без исключений.
Разобранные примеры
Запишите электронные конфигурации Fe, Fe²⁺ и Fe³⁺, если Z(Fe)=26.
- После ядра [Ar] остаются восемь электронов: Fe [Ar]3d⁶4s².
- Для Fe²⁺ удаляем два 4s-электрона и получаем [Ar]3d⁶.
- Для Fe³⁺ удаляем ещё один 3d-электрон: [Ar]3d⁵; ядро Z=26 сохраняется.
Ответ. Fe: [Ar]3d⁶4s²; Fe²⁺: [Ar]3d⁶; Fe³⁺: [Ar]3d⁵.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Подуровень
- Группа орбиталей с заданным типом s, p, d или f в энергетическом уровне.
- Правило Хунда
- Правило первоначального раздельного заполнения равноэнергетических орбиталей.
- d-Элемент
- Элемент, в электронном строении которого характерно заполнение d-подуровня.
Связь с программой
Тема: строение атома. Раздел: Атом, связь и материалы.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 12, 23, 37, 56
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Общая и неорганическая химия