Заселення атомних орбіталей електронами визначається правилом мінімуму енергії, принципом Паулі і правилом Хунда.
Електрони заселяють атомні орбіталі, починаючи з підрівня з меншою енергією. У цьому полягає правило мінімуму енергії. Послідовність в наростанні енергії підрівнів акова: 1s <2s <2p <3s <3p <4s ≤ 3d <4p <5s и так далее …
Згідно з розрахунками, електрон рухається не по якійсь певній траєкторії, а може перебувати в будь-якій частині околоядерного простору - тобто можна говорити лише про ймовірність (можливість) його знаходження на певній відстані від ядра.
Електрони в атомі займають самі енергетично вигідні атомні орбіталі (орбіталі з мінімальною енергією), утворюючи електронні хмари певної форми.
У разі s-орбіталі електронна хмара сферичне:
У разі p-орбіталей форма електронної хмари гантелеобразная
Всередині атомних орбіталей ймовірність знаходження електронів велика; іншими словами, є висока електронна щільність. Простір поза об'ємом орбіталей відповідає малій електронної щільності.
У кожній атомній орбіталі може розміщуватися максимально два електрони (принцип Паулі).
При наявності орбіталей з однаковою енергією (наприклад, трьох р-орбіталей одного підрівня) кожна орбіталь заповнюється спочатку наполовину (і тому на р-підрівні не може бути більше трьох неспарених електронів), а потім вже повністю, з утворенням електронних пар (правило Хунда) .
Для зображення електронної конфігурації атома потрібно розподілити його електрони по подуровням так, щоб кожній атомній орбіталі відповідала одна квантова комірка, і відповідно до трьох зазначених правил заселення.
енергетичний підрівень-сукупність орбіталей з однаковими значеннями головного і орбітального квантових чісел.енергетіческій підрівень обознач лат. буквами: s, p, d, f і т.д. наприклад, n = 2,1 = 0,1. знач, на 2 рівні є підрівень s (1 = 0) і підрівень р (1 = 1).
ПЕРШЕ ПРАВИЛО Клечковского.
При збільшенні заряду ядра атома послідовне заповнення електронних орбіталей відбувається від орбіталей з меншим значенням суми головного і орбітального квантових чисел (n + l) до орбиталям з великим значенням цієї суми.
ДРУГЕ ПРАВИЛО Клечковского.
При однакових значеннях n + l заповнення орбіталей відбувається послідовно в напрямку зростання головного квантового числа
Правило Клечковского не для всіх атомів описує правильно електронну конфігурацію. Наприклад 24Cr 1s22s22p63s23p64s23d4 (повинно бути), 4s'3d5 (на самом деле).
Це явище називається «провал електронів» і пояснюється тим, що більш стійким атом є тоді, коли число на d-орбіталі наближається до 5 або 10. У цьому випадку і відбувається перехід e c s - на d. орбіталь.
До s-елементів відносять елементи IA-групи - лужні метали. Електронна формула валентної оболонки атомів лужних металів ns1. Стійка ступінь окислення дорівнює +1. Елементи IА-групи мають подібними властивостями через східного будови електронної оболонки
Атоми лужних елементів легко віддають свій валентний електрон, що характеризують їх як сильні відновники.
Відновлювальні властивості посилюються зі зростанням порядкового номера.
До p-елементів відносяться 30 елементів IIIA-VIIIA-груп періодичної системи; p-елементи розташовані в другому і третьому малих періодах, а також в четвертому-шостому великих періодах. Елементи ІІІА-групи мають один електрон на p-орбіталі. У IVА-VIIIа-групах спостерігається заповнення p-підрівні до 6 електронів. Загальна електронна формула p-елементів ns2np6. У періодах при збільшенні заряду ядра атомні радіуси і іонні радіуси p-елементів зменшуються, енергія іонізації і спорідненість до електрону зростають, електронний торгівельний збільшується, окислювальна активність сполук і неметалеві властивості елементів посилюються. У групах радіуси атомів збільшуються. Від 2p-елементів до 6p-елементам енергія іонізації зменшується. Посилюються металеві властивості p-елемента в групі зі збільшенням порядкового номера.
До d-елементів відносяться 32 елемента періодичної системи IV-VII великих періодів. У ІІІБ-групі у атомів з'являється перший електрон на d-орбіталі, в наступних Б-групах d-підрівень заповнюється до 10 електронів.
Елементи з проміжною ступенем окислення виявляють амфотерні властивості.