Какие элементы включены в 4-й период таблицы химических элементов и имеют атомы с наибольшим количеством неспаренных

Четвертый период таблицы химических элементов включает элементы от калия (К) до криптона (Kr). Чтобы найти элементы с наибольшим количеством неспаренных d-электронов, мы можем рассмотреть электронные формулы каждого элемента и определить количество неспаренных d-электронов для каждого из них.

Правило Клечковского утверждает, что на каждом уровне энергии в атоме может располагаться не более 2 электронов со спинами, направленными в одну сторону (упаренные), и каждый электрон занимает свою собственную орбиталь. Поскольку d-орбиталь имеет 5 подорбиталей, то максимальное количество неспаренных d-электронов для каждого элемента будет равно 10.

Теперь рассмотрим электронные формулы для элементов из четвертого периода:

Калий (К): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
Кальций (Са): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
Скандий (Sc): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹
Титан (Ti): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
Ванадий (V): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³
Хром (Cr): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵
Марганец (Mn): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵
Железо (Fe): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
Кобальт (Co): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁷
Никель (Ni): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸
Медь (Cu): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰
Цинк (Zn): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰
Галлий (Ga): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p¹
Германий (Ge): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p²
Мышьяк (As): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³
Селен (Se): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁴
Бром (Br): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵
Криптон (Kr): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

Таким образом, элементы из четвертого периода таблицы химических элементов с наибольшим количеством неспаренных d-электронов - это хром (Cr), медь (Cu), кобальт (Co), железо (Fe), никель (Ni) и цинк (Zn). Их электронные формулы, соответственно, выглядят следующим образом:

Хром (Cr): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵
Медь (Cu): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰
Кобальт (Co): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁷
Железо (Fe): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
Никель (Ni): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸
Цинк (Zn): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰