Введите атомный номер элемента — калькулятор построит электронную конфигурацию (полную и через благородный газ) и покажет число внешних электронов.
Электронная конфигурация показывает, как электроны атома распределены по энергетическим уровням (n) и подуровням-орбиталям (s, p, d, f). Число электронов в нейтральном атоме равно атомному номеру. Заполнение идёт от самых низких по энергии орбиталей к более высоким — по правилу Клечковского (принципу минимума энергии): сначала заполняются уровни с наименьшей суммой n + l, а при равной сумме — с меньшим n. Отсюда привычный порядок: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p. Ёмкость подуровней: s — 2 электрона, p — 6, d — 10, f — 14. Например, для хлора (17 электронов) получаем 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.
Чтобы запись была короче, внутренние оболочки заменяют символом ближайшего предшествующего благородного газа в квадратных скобках: у хлора это [Ne] 3s² 3p⁵, у железа — [Ar] 3d⁶ 4s². Число электронов на внешнем уровне (валентные s- и p-электроны) определяет химические свойства и часто совпадает с номером группы у элементов главных подгрупп: у хлора их 7, что отвечает VII группе и высшей степени окисления +7. Калькулятор строит конфигурацию по правилу Клечковского. Важно помнить, что у некоторых элементов есть отклонения от этого правила — «провал» электрона: например, у хрома реально 3d⁵ 4s¹, а у меди 3d¹⁰ 4s¹, потому что наполовину и полностью заполненный d-подуровень энергетически выгоднее. Такие исключения проверяйте по справочнику. Чтобы посмотреть остальные характеристики элемента, откройте его карточку в таблице или определителе по номеру; о том, как электронное строение связано с положением в таблице, читайте в гайдах о группах и периодах и о валентности.
Распределите электроны (их столько же, сколько атомный номер) по орбиталям в порядке возрастания энергии: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d и так далее, соблюдая ёмкость s(2), p(6), d(10), f(14). Калькулятор делает это автоматически.
Это короткая запись, где заполненные внутренние оболочки заменяют символом предыдущего благородного газа в скобках. Например, у железа [Ar] 3d⁶ 4s² вместо длинной полной записи.
Правило порядка заполнения орбиталей: сначала заполняются подуровни с наименьшей суммой (n + l), а при равной сумме — с меньшим главным квантовым числом n. Из него следует, что 4s заполняется раньше 3d.
У них происходит «провал» электрона с s- на d-подуровень: Cr — 3d⁵ 4s¹, Cu — 3d¹⁰ 4s¹. Наполовину (d⁵) и полностью (d¹⁰) заполненный d-подуровень устойчивее. Это известные исключения из общего правила.
Обычно это электроны внешнего (последнего) уровня — s и p. У элементов главных подгрупп их число совпадает с номером группы: у хлора 7, у кислорода 6. Калькулятор показывает это число отдельно.