Электронная формула имеет окончание 3d⁵4s². Определить порядковый номер и изобразить электроны по орбиталям.

Окончание электронной формулы 3d⁵4s² означает, что у атома заполнены подуровни 4s (2 электрона) и 3d (5 электронов). Это типично для элемента d-блока 4-го периода.

1) Определяем элемент и порядковый номер (Z)

Берём «ядро» до аргона, потому что перед 4s и 3d обычно идёт благородный газ Ar:

• Конфигурация аргона: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ → всего 18 электронов (Z = 18).

• Дальше добавлено окончание: 4s² 3d⁵ → это 2 + 5 = 7 электронов.

Итого электронов в атоме:

• 18 + 7 = 25

Значит, порядковый номер элемента Z = 25.
Элемент с Z = 25 — марганец (Mn).

Полная электронная конфигурация:

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²
  (часто пишут как [Ar] 3d⁵ 4s²)

2) Распределение электронов по оболочкам (по уровням n)

Считаем электроны на каждом главном уровне:

• n = 1: 1s² → 2

• n = 2: 2s² 2p⁶ → 8

• n = 3: 3s² 3p⁶ 3d⁵ → 2 + 6 + 5 = 13

• n = 4: 4s² → 2

Итого по оболочкам: 2 | 8 | 13 | 2

3) «Изобразить электроны по орбиталям» (орбитальная диаграмма)

Правила, которые важны здесь:

• s-подуровень содержит 1 орбиталь, максимум 2 электрона.

• p-подуровень содержит 3 орбитали, максимум 6 электронов.

• d-подуровень содержит 5 орбиталей, максимум 10 электронов.

• По правилу Хунда электроны в равных по энергии орбиталях (например, d-орбитали) сначала занимают орбитали по одному с параллельными спинами, и только потом спариваются.

Орбитальная запись (стрелки — электроны)

1s: [↑↓]
2s: [↑↓]
2p: [↑↓][↑↓][↑↓]
3s: [↑↓]
3p: [↑↓][↑↓][↑↓]
4s: [↑↓]
3d: пять d-орбиталей, 5 электронов → все по одному:

• 3d: [↑][↑][↑][↑][↑]

(Порядок рисования иногда делают по энергии: …3p → 4s → 3d, но итоговое распределение по подуровням остаётся тем же.)

4) Итог

• Порядковый номер (Z): 25

• Элемент: Mn (марганец)

• Полная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²

• По оболочкам: 2 | 8 | 13 | 2

• Орбитальная диаграмма ключевых подуровней:

  • 4s: [↑↓]

  • 3d: [↑][↑][↑][↑][↑]