Softonic

Калькулятор электронной конфигурации

Шаг 1 / 3 Калькулятор электронной конфигурации

Введите символ, например Fe, английское название, например iron, или атомный номер от 1 до 118.

Далее

Электронная конфигурация показывает, на каких подуровнях находятся электроны атома, например 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s² для железа. Введите элемент по символу (Fe), английскому названию (iron) или атомному номеру (26), и калькулятор построит конфигурацию основного состояния по правилу Маделунга (принцип Ауфбау) с поправкой для элементов, у которых измеренное основное состояние нарушает этот порядок. Вы также получите сокращённую запись через благородный газ, валентные электроны, период и орбитальную диаграмму последнего подуровня.

Как найти электронную конфигурацию

  1. 1

    Введите элемент

    Напишите символ, например Cu, английское название, например copper, или атомный номер от 1 до 118. Регистр не важен.

  2. 2

    Выберите порядок подуровней

    Запишите конфигурацию по оболочкам (3d перед 4s, как в учебниках) или в порядке заполнения (4s перед 3d, так их заполняет правило Маделунга).

  3. 3

    Прочитайте результат

    Сначала идёт полная конфигурация, затем сокращённая запись через благородный газ, валентные электроны, период и орбитальная диаграмма последнего подуровня.

Как электроны заполняют подуровни

Электроны занимают подуровень с наименьшей энергией, в котором ещё есть место (принцип наименьшей энергии, Ауфбау). Порядок задаёт правило Маделунга: подуровни заполняются по возрастанию суммы n + l, а при равенстве сначала заполняется подуровень с меньшим n. Здесь s, p, d и f соответствуют l = 0, 1, 2 и 3. На подуровне помещается не более 2(2l + 1) электронов: 2 на s, 6 на p, 10 на d и 14 на f.

Порядок заполнения: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p.

Сокращённая запись через благородный газ

Внутренние электроны атома повторяют конфигурацию предыдущего благородного газа, поэтому их можно заменить его символом в квадратных скобках. Железо записывается как [Ar] 3d⁶ 4s² вместо 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s². У водорода и гелия нет благородного газа перед ними, поэтому сокращённой записи у них нет.

Элементы, нарушающие порядок Маделунга

Примерно у двадцати элементов измеренное основное состояние отличается от простого правила, обычно потому, что наполовину или полностью заполненный d- или f-подуровень чуть устойчивее. Для этих элементов калькулятор использует измеренные конфигурации.

Элемент Простое правило Маделунга Измеренное основное состояние
Cr (24) [Ar] 3d⁴ 4s² [Ar] 3d⁵ 4s¹
Cu (29) [Ar] 3d⁹ 4s² [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
Pd (46) [Kr] 4d⁸ 5s² [Kr] 4d¹⁰
Ag (47) [Kr] 4d⁹ 5s² [Kr] 4d¹⁰ 5s¹
La (57) [Xe] 4f¹ 6s² [Xe] 5d¹ 6s²
Gd (64) [Xe] 4f⁸ 6s² [Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s²
Au (79) [Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s² [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹
U (92) [Rn] 5f⁴ 7s² [Rn] 5f³ 6d¹ 7s²

Полный список, который обрабатывает калькулятор: Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm и Lr. Основные состояния элементов со 104 по 118 не измерены, поэтому для них калькулятор применяет простой порядок Маделунга и сообщает об этом на странице результата.

Валентные электроны

Для s- и p-блоков валентные электроны это внешние s- и p-электроны: у натрия 1, у кислорода 6, у неона 8. Для элементов без внешних p-электронов в группах с 3 по 12 и для f-блока учитываются также d-электроны предыдущей оболочки: у железа 8 (3d⁶ 4s²), у меди 11, у цинка 12. Внутренние f-электроны не учитываются. Учебники по-разному трактуют переходные металлы, поэтому уточните, какое соглашение принято в вашем курсе.

Орбитальная диаграмма

Диаграмма показывает последний по порядку заполнения подуровень в виде ряда ячеек, по одной на орбиталь (1 для s, 3 для p, 5 для d, 7 для f). По правилу Хунда каждая орбиталь получает по одной стрелке вверх, прежде чем какая-либо получит вторую, противоположную.

Часто задаваемые вопросы

Обе записи описывают один и тот же атом. Порядок заполнения перечисляет подуровни так, как их заполняет правило Маделунга, поэтому 4s идёт перед 3d. Порядок по оболочкам группирует их по энергетическому уровню n, поэтому 3d идёт перед 4s. На шаге 2 можно выбрать любой стиль, электроны получаются одни и те же.

Нет. Он выдаёт только конфигурацию основного состояния нейтрального атома. Чтобы записать катион вручную, возьмите конфигурацию нейтрального атома в порядке оболочек и убирайте электроны сначала с наибольшего n: у Fe это [Ar] 3d⁶ 4s², а у Fe²⁺ это [Ar] 3d⁶.

Используйте символ, английское название или атомный номер. Варианты написания aluminium, sulphur и caesium тоже работают. Русские названия, например железо или медь, не распознаются, но символ и номер везде одинаковы.

Элементы со 104 по 118 получают по несколько атомов за раз, и они быстро распадаются, поэтому их основные состояния не измерены. Для них калькулятор следует простому порядку Маделунга, а релятивистские расчёты показывают, что у некоторых он может нарушаться.

Введённый элемент отправляется на наш сервер для расчёта и добавляется в ссылку страницы при переходе между шагами, чтобы результат можно было сохранить в закладки или отправить другому человеку. Он не сохраняется ни в какой учётной записи или профиле.

Сопутствующие инструменты

Калькулятор прогноза роста взрослого

Получите приблизительную оценку взрослого роста по росту биологических родителей. Инструмент не ставит диагнозов.

Калькулятор «сколько часов назад»

Узнайте точные дату и время, которые были заданное число часов назад от текущего момента.

Калькулятор длительности

Рассчитайте длительность между двумя часами в формате HH:MM, десятичных часах, минутах и секундах.

Калькулятор времени ухода с работы

Рассчитайте время ухода по времени прихода, требуемой оплачиваемой работе и неоплачиваемым перерывам. Учитывает смены через полночь и показывает время в 24- и 12-часовом формате.

Калькулятор числа прошедших лет

Установите точную дату за заданное количество лет до настоящего дня. Возможность обратного определения даты для событий, годовщин и других исторических запросов.

Конвертер дней в месяцы

Преобразуйте количество дней в месяцы, недели и годы, используя среднюю продолжительность месяца, 30,437 дня, готовый результат для планирования и оценок.

Инструмент доступен на других языках