Правила и принципы, определяющие последовательность формирования электронных уровня и подуровня

1 Принцип наименьшей энергии. Уровни заполняются постепенно

2 Принцип запрета Хунд. В атоме не могут находится 2 электрона с одинаковым набором квантовых чисел.

3 электроны заполняют уровень до максимального спинового момента.

4 Правило Кигновского: при одинаковом n+L у двух подуровней в первую очередь формируется уровень с меньшим n.

На каждой орбитали может быть не более двух электронов, отличающихся значением спинового квантового числа s (спина). Этот запрет определён принципом Паули. Порядок заполнения электронами орбиталей одного уровня (орбиталей с одинаковым значением главного квантового числа n) определяется правилом Клечковского, порядок заполнения электронами орбиталей в пределах одного подуровня (орбиталей с одинаковыми значениями главного квантового числа n и орбитального квантового числа l) определяется Правилом Хунда. Краткую запись распределения электронов в атоме по различным электронным оболочкам атома с учётом их главного и орбитального квантовых чисел n и l называют электронной конфигурацией атома. Эта энергетическая последовательность легко может быть описана при помощи эмпирического правила суммы двух первых квантовых чисел, разработанного в 1951-м году В. М. Клечковским и иногда называемого правилом (n + l). Это правило основано на зависимости орбитальной энергии от квантовых чисел n и l и описывает энергетическую последовательность атомных орбиталей как функцию суммы n+ll. Суть его очень проста: орбитальная энергия последовательно повышается по мере увеличения суммы n+l, причём при одном и том же значении этой суммы относительно меньшей энергией обладает атомная орбиталь с меньшим значением главного квантового числа n. Например, при n+l=6 орбитальные энергии подчиняются последовательности 4d<5p<6s, так как здесь для d-орбитали главное квантовое число наименьшее n=4, для s-орбитали n=6; наибольшее n=6, p-орбиталь занимает промежуточное положение n=5.Или же: При заполнении орбитальных оболочек атома более предпочтительны (более энергетически выгодны), и, значит, заполняются раньше те состояния, для которых сумма главного квантового числа n и побочного (орбитального) квантового числа l, т.е. n+l, имеет меньшее значение. Правило (n + l) в целом хорошо иллюстрирует таблица 1, где по мере постепенного возрастания суммы (n + l) приведена энергетическая последовательность атомных орбиталей. В этой таблице не указаны нереальные (запрещенные квантовой механикой атома) варианты, для которых не выполняется обязательное требование n > l, в частности не указаны комбинации для (n + l)=6: