Почему число элементов в периодах соответствует ряду чисел 2-8-18-32? Объясните эту закономерность с учетом размещения электронов по энергетическим уровням.

Исходя из правила Клечковского:

на 1 энергетическом уровне имеется одна s-орбиталь (максимальное число электронов на s-орбитали равно 2);

на 2 энергетическом уровне имеется одна s-орбиталь, одна p-орбиталь (максимальное число электронов на p-орбитали равно 6);

на 3 энергетическом уровне имеется одна s-орбиталь, одна p-орбиталь, одна d-орбиталь (максимальное число электронов на d-орбитали равно 10);

на 4 энергетическом уровне имеется одна s-орбиталь, одна p-орбиталь, одна d-орбиталь, одна f-орбиталь (максимальное число электронов на f-орбитали равно 14).



Посчитаем максимальное количество электронов на каждом энергетическом уровне:

для 1 энергетического уровня: 2

для 2 энергетического уровня: 2 + 6 = 8

для 3 энергетического уровня: 2 + 6 + 10 = 18

для 4 энергетического уровня: 2 + 6 + 10 + 14 = 32


P.S. Наибольшее число электронов на энергетическом уровне с учетом спина электрона определяется по формуле N = 2*n2 (где n - главное квантовое число, равное номеру энергетического уровня или номеру периода).