Сколько орбиталей содержит f подуровень укажите возможное число

Атомный подуровень f является одним из самых комплексных и интересных в атомных структурах. Он принадлежит к группе dоподуровней и является всего лишь одним из семи подуровней, включенных в главную квантовую оболочку (n-1)d5 ns2, где n — основное квантовое число. Одной из важных характеристик ф подуровня является его количество орбиталей.

Общее количество орбиталей на ф подуровне составляет 7 орбиталей, обозначаемых буквами f, g, h, i, k, l и m. В свою очередь, каждая из этих орбиталей может содержать максимум 14 электронов, полностью заполняя полные электронные уровни.

Однако, не все орбитали f подуровня всегда заполнены электронами, поскольку энергия f орбиталей выше энергии d и s орбиталей. Из-за особенностей энергетической структуры атомов, орбитали f подуровня редко заполняются, и большинство элементов, находящихся в периоде f, имеют неполностью заполненные электронные оболочки. Вместе с тем, в ряде исключительных случаев все 7 орбиталей f подуровня могут быть заполнены электронами, что придает особые химические свойства элементу.

Сколько орбиталей содержит f подуровень?

Вспомним структуру электронных оболочек атома, которая описывается квантовыми числами n, l, и m. Каждый атом имеет электронные оболочки, которые подразделяются на подуровни, обозначаемые буквами s, p, d, и f. Подуровень f имеет наибольшую энергию и может содержать до 7 орбиталей.

Орбиталь – это область пространства, где существует вероятность нахождения электрона. Каждая орбиталь имеет свою форму, которая определяется квантовым числом l. В f подуровне имеются орбитали с l = 3 и m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3. Итого, ф подуровень содержит 7 орбиталей.

Примечание: f подуровень населен в элементах, у которых атомный номер больше 57, таких как лантан и актиний. Этот подуровень является особым и значительно сложнее в понимании, чем s, p, и d подуровни, используемые для описания большинства элементов.

Возможные варианты числа орбиталей

s подуровень содержит 1 орбиталь, p подуровень содержит 3 орбитали, d подуровень содержит 5 орбиталей, а f подуровень содержит 7 орбиталей. Таким образом, наибольшее число орбиталей содержит f подуровень, а самое маленькое число орбиталей содержит s подуровень.

Каждая орбиталь может вместить до 2 электронов, и число электронов в подуровне определяется формулой 2(2l + 1), где l — орбитальное квантовое число. Так, f подуровень может вместить до 14 электронов.

Количественные характеристики f подуровня

Ф подуровень относится к подуровню элементов, расположенных в ф-блоке периодической системы элементов. В f подуровне орбиталей может содержаться от 7 до 14. Количество орбиталей зависит от того, на каком периоде находится элемент и какой элемент имеет атомный номер.

Элементы в f подуровне имеют особое строение электронной оболочки и обладают особыми химическими свойствами. Они также называются лантаноидами (для элементов с атомными номерами от 57 до 71) и актиноидами (для элементов с атомными номерами от 89 до 103).

Орбитали f подуровня в периодической системе элементов

Данный подуровень обычно заполняется после заполнения подуровней s и p, то есть после электронной конфигурации с двумя электронами на подуровне s и доионалогами в электронной ловушке p. Ф-подуровень может быть заполнен электронами до семидесяти четырех электронов, поскольку каждая орбиталь этого подуровня может содержать до двух электронов.

^*возможна использование также d¹⁰ вместо d¹ 6s²

Выше представлена таблица с описанием нескольких элементов, находящихся в ф-подуровне. Элементы лантан и церий имеют на ф-подуровне по одному электрону, в то время как элемент празеодим содержит три электрона на данном подуровне. Самый большой список элементов на ф-подуровне принадлежит самарию, который содержит шесть электронов на данный момент. Число электронов на ф-подуровне может меняться для элементов, которые синтезированы на данный момент или еще не были открыты.