Одни электроны притягиваются к ядру с большей силой, поэтому располагаются ближе к ядру и имеют меньший запас энергии, а другие притягиваются с меньшей силой и располагаются дальше от ядра и имеют больший запас энергии.

Следовательно, электроны, имеющие приблизительно одинаковый энергию запаса располагаются на примерно одинаковом удалении от ядра, т.е. они составляют определённый энергетический уровень.

Но и на каждом энергетическом уровне электроны с примерно одинаковым запасом энергии имеют ещё и разной формы электронные облака (орбитали). Т.е. энергетические уровни подразделяют ещё и на энергетические подуровни: s-подуровень, p- подуровень, d- подуровень и f- подуровень.

Правило 2 : Количество энергетических подуровней на уровне равно номеру данного энергетического уровня.

Подуровни, в свою очередь, состоят из одинаковых по энергии орбиталей. На каждом уровне и подуровне может помещаться только определенное количество электронов.

Энергии орбиталей одного подуровня одинаковы.

Рис. 2-19. Орбитали атомов элементов, заполняющих свою внешнюю электронную оболочку на 2-м уровне. У таких атомов, как N, O, F и Ne электроны присутствуют на каждой из изображенных орбиталей.

Во всех моделях атома электроны называют s-, p-, d- и f-электронами в зависимости от подуровня, на котором они находятся. Элементы, у которых внешние (то есть наиболее удаленные от ядра) электроны занимают только s-подуровень, принято называть s-элементами. Точно так же существуют p-элементы, d-элементы и f-элементы.

N = 2∙ n ²

Эта формула показывает максимальное число электронов (N) на определённом энергетическом уровне(n).

При обозначении подуровней к символу подуровня добавляется номер слоя (электронного уровня), например: 2s, 3p, 5d означает s-подуровень второго уровня, p-подуровень третьего уровня, d-подуровень пятого уровня.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ УРОВНЯМ

Используя Правило 1 и Правило 2, а также о количестве положений орбиталей в пространстве и максимальном количестве электронов на подуровнях (для g-орбиталей – 9 положений и максимально 18 e^-, для j-орбиталей – 11 положений и максимально 22 e^-, для q-орбиталей – 13 положений и максимально 26 e^-) можно составить ряд заполнения электронами энергетических уровней и подуровней.

Заполнение электронами энергетических подуровней и уровней без учета энергии (не всем по правилам):

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f¹⁴ 5g¹⁸ 6s² 6p⁶ 6d¹⁰ 6g¹⁸ 6j²²  7s² 7p⁶ 7d¹⁰ 7f¹⁴ 7g¹⁸ 7j²² 7q²⁶

 1    2         3                   4                      5                           6                              7

                                                     Энергетические уровни