3. Какое максимальное число электронов могут занимать s-, р-, d- и f-орбитали данного энергетического уровня? Почему?

Принцип Паули позволяет рассчитать максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне и подуровне в атоме.

Максимальное число электронов на подуровне с орбитальным квантовым числом l равно 2(2l + 1). При l = 0 (s-подуровень) магнитное квантовое число тоже равно нулю. Следовательно, на s-подуровне имеется всего одна орбиталь, и максимальное число электронов на s-подуровне каждого электронного слоя равно двум. При l = 1 (p-подуровень) магнитное квантовое число ms может принимать три значения. На трёх p-орбиталях может находиться не более шести электронов. При l = 2 (d-подуровень) магнитное квантовое число может принимать пять значений и, следовательно, на пяти d-орбиталях может находиться до 10 электронов. При l = 3 (f-подуровень) магнитное квантовое число может принимать семь значений, следовательно, на семи d-орбиталях может находиться до 14 электронов.