Для расчета общего числа электронов на третьем энергетическом уровне атома используется принцип квантовой механики. Число электронов на данном уровне можно определить с помощью формулы:
[ \text{Максимальное число электронов} = 2n^2 ]
где ( n ) — это номер энергетического уровня. Для третьего уровня ( n = 3 ), следовательно:
[ 2 \times 3^2 = 18 ]
Таким образом, третий энергетический уровень может содержать максимум 18 электронов.
Электронная конфигурация:
Электронная конфигурация третьего энергетического уровня включает в себя заполнение подуровней 3s, 3p и 3d:
- 3s-подуровень: может содержать до 2 электронов.
- 3p-подуровень: может содержать до 6 электронов.
- 3d-подуровень: может содержать до 10 электронов.
Следовательно, полная электронная конфигурация третьего уровня будет выглядеть как:
[ 3s^2 3p^6 3d^{10} ]
Графическая схема (орбитальная диаграмма):
3s-орбиталь:
- Представляется одной ячейкой, содержащей 2 электрона с противоположными спинами: ↑↓.
3p-орбитали:
Представляются тремя ячейками, каждая из которых может содержать до 2 электронов. В полном заполнении 3p-подуровень будет выглядеть как:
[
\text{3p: } \quad \begin{array}{c|c|c}
↑↓ & ↑↓ & ↑↓
\end{array}
]
3d-орбитали:
Представляются пятью ячейками, каждая из которых может содержать до 2 электронов. В полном заполнении 3d-подуровень будет выглядеть как:
[
\text{3d: } \quad \begin{array}{c|c|c|c|c}
↑↓ & ↑↓ & ↑↓ & ↑↓ & ↑↓
\end{array}
]
Таким образом, полный третий энергетический уровень с 18 электронами будет выглядеть в виде орбитальной диаграммы как совокупность вышеуказанных подуровней.