Skip to main content
🎯

Калькулятор электронных подоболочек

Используйте наш калькулятор электронных подоболочек для быстрых и точных вычислений. Бесплатный онлайн-инструмент.

⚛️ Электронная конфигурация 🌍 Available in 12 languages

Calculator

Electron Subshell Calculator

Калькулятор электронных подоболочек позволяет определить количество орбиталей и максимальную ёмкость электронов в подоболочках s, p, d и f. Каждая подоболочка характеризуется квантовым числом орбитального момента импульса l: s (l=0, 1 орбиталь, 2 электрона), p (l=1, 3 орбитали, 6 электронов), d (l=2, 5 орбиталей, 10 электронов), f (l=3, 7 орбиталей, 14 электронов). Число орбиталей вычисляется по формуле 2l+1, а максимальное число электронов — 2(2l+1).

Электронные подоболочки являются основными структурными единицами атомной оболочки и определяются квантовым числом l. Подоболочка s содержит 1 орбиталь, p — 3 орбитали, d — 5 орбиталей, f — 7 орбиталей. Поскольку на каждой орбитали может находиться не более 2 электронов, максимальное число электронов в подоболочках s, p, d и f составляет 2, 6, 10 и 14 соответственно. Эти значения непосредственно определяют структуру блоков периодической таблицы.

Порядок энергетических уровней внутри одного главного квантового числа подчиняется закономерности ns < np < nd < nf: с увеличением l энергия возрастает. Однако для разных оболочек уровни могут перекрываться. Например, орбиталь 4s обладает меньшей энергией, чем 3d, поэтому 4s заполняется раньше. Это лежит в основе правила Маделунга, объясняющего наблюдаемый порядок заполнения электронных оболочек.

Распределение электронов по подоболочкам объясняет деление периодической таблицы на блоки. s-блок (группы 1–2 и He) соответствует заполнению s-подоболочки, p-блок (группы 13–18) — p-подоболочки, d-блок (переходные металлы) — d-подоболочки из пяти орбиталей, f-блок (лантаноиды и актиноиды) — f-подоболочки из семи орбиталей. Данный калькулятор позволяет мгновенно получить ёмкость орбиталей и электронов для любой подоболочки.

Часто Задаваемые Вопросы

Сколько орбиталей содержится в подоболочках s, p, d и f?

В s-подоболочке — 1 орбиталь, в p — 3, в d — 5, в f — 7. Число орбиталей рассчитывается по формуле 2l+1, где l — квантовое число орбитального момента импульса.

Каково максимальное число электронов в каждой подоболочке?

Поскольку каждая орбиталь вмещает не более 2 электронов: s — 2, p — 6, d — 10, f — 14 электронов. Общая формула: 2(2l+1).

Что означает квантовое число l?

Квантовое число l описывает форму и тип подоболочки: l=0 соответствует s, l=1 — p, l=2 — d, l=3 — f. Оно также определяет количество орбиталей в подоболочке.

Почему орбиталь 4s имеет меньшую энергию, чем 3d?

Согласно правилу Маделунга, энергия орбитали определяется суммой n+l: меньшая сумма — меньшая энергия. Для 4s n+l=4, для 3d n+l=5, поэтому 4s заполняется раньше.

Почему f-подоболочка вмещает именно 14 электронов?

Для f-подоболочки l=3, поэтому 2(2×3+1)=14 электронов распределяются по 7 орбиталям. Эти внутренние f-орбитали характерны для лантаноидов и актиноидов и обусловливают их уникальные химические свойства.