Показать распределение валентных электронов каждого элемента по энергетическим ячейкам в нормальном и возбужденном состояниях: калий (K), фтор (F), ванадий (V), самарий (Sm).

Составлю это как школьную орбитальную схему: для каждого элемента покажу электронную конфигурацию, распределение по ячейкам в основном состоянии и типичную схему для возбужденного состояния.

Ниже — запись распределения валентных электронов по энергетическим ячейкам.
Обозначения: ↑↓ — пара электронов в одной ячейке, ↑ — один электрон.

1) Калий, K

Электронная конфигурация: [Ar]4s¹

Нормальное состояние:
4s: [↑]

Возбуждённое состояние:
электрон переходит с 4s на 4p: [Ar]4p¹
4s: [ ]
4p: [↑][ ][ ]

2) Фтор, F

Электронная конфигурация: [He]2s²2p⁵

Нормальное состояние:
2s: [↑↓]
2p: [↑↓][↑↓][↑]

Возбуждённое состояние:
формально можно показать перенос одного электрона из 2p на 3s:
2s: [↑↓]
2p: [↑↓][↑][↑]
3s: [↑]

3) Ванадий, V

Электронная конфигурация: [Ar]3d³4s²

Нормальное состояние:
4s: [↑↓]
3d: [↑][↑][↑][ ][ ]

Возбуждённое состояние:
один электрон с 4s переходит на 3d: [Ar]3d⁴4s¹
4s: [↑]
3d: [↑][↑][↑][↑][ ]

4) Самарий, Sm

Электронная конфигурация: [Xe]4f⁶6s²

Нормальное состояние:
6s: [↑↓]
4f: [↑][↑][↑][↑][↑][↑][ ]

Возбуждённое состояние:
обычно показывают переход одного электрона с 4f на 5d:
[Xe]4f⁵5d¹6s²
6s: [↑↓]
4f: [↑][↑][↑][↑][↑][ ]
5d: [↑][ ][ ][ ][ ]

Если записать совсем кратко:

• K: 4s¹ → 4p¹

• F: 2s²2p⁵ → 2s²2p⁴3s¹

• V: 3d³4s² → 3d⁴4s¹

• Sm: 4f⁶6s² → 4f⁵5d¹6s²