принцип наименьшей энергии

Ответ от Орбитальная группировка[гуру]
Принцип наименьшей энергии. При заполнении электронами уровней и подуровней последовательность размещения электронов должна отвечать как наименьшей энергии электрона, так и наименьшей энергии атома в целом. Электрон не занимает вышележащий уровень, если в нижележащем есть ячейки, располагаясь в которых, он будет обладать меньшей энергией. Этот принцип выражает общее термодинамическое требование к устойчивости системы: максимуму устойчивости системы соответствует минимум ее энергии. Но помните также и о том, что в состоянии максимальной устойчивости электронной системы в атоме связь электронов с ядром наиболее прочна. Чем ближе к ядру находится электрон, тем прочнее его связь с ядром.
Правило Гунда (Хунда). Заполнение электронами ячеек p-, d- и f-подуровней вначале происходит неспаренными электронами, и лишь после такого заполнения подуровня начинается вхождение в ячейки вторых электронов (с противоположными спиновыми квантовыми числами), т. е. происходит их спаривание.
[ссылка появится после проверки модератором]
Электронные конфигурации атомов
Итак, атом состоит из ядра и электронов, определенным образом распределенных в околоядерном пространстве. При этом электроны находятся на некотором конечном расстоянии от ядра. Между ядром (положительный заряд) и электронами (заряжены отрицательно) действуют силы электростатической природы. Поэтому чем меньше расстояние между электроном и ядром, тем больше энергия взаимодействия между ними. Поскольку полную энергию электрона определить чрезвычайно сложно, то условились считать, что его потенциальная энергия равна нулю, если электрон бесконечно удален от ядра. Используя это состояние как начало отсчета, определяют относительную энергию электрона.
Электроны образуют электронную оболочку атома. Электронная оболочка представляет собой набор энергетических уровней. Принадлежность электрона к какому-либо энергетическому уровню определяется главным квантовым числом п. Вообще, атом содержит бесконечно много энергетических уровней (n=1, 2, 3,...), но не все из них заполнены электронами. При заполнении электронной оболочки атома выполняется принцип наименьшей энергии, т.е.
Электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной.
Состояние атома, в котором все электроны имеют минимальную энергию, называются основным, или невозбужденным, состоянием.
1 Вообще, абсолютное значение спина для любого электрона равно S=1/2, а число ms обозначает проекцию спина на ось г. Иногда число S тоже включают в набор квантовых чисел.
2 По закону Кулона сила взаимодействия двух зарядов пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Именно основные состояния мы будем иметь в виду при рассмотрении заполнения электронных оболочек атомов.
Согласно принципу наименьшей энергии, сначала заполняется энергетический уровень с n=1, затем, после заполнения первого уровня, с n=2 и т.д. Всего на первом уровне (n=1) может находиться только два электрона, на втором (n=2) восемь, на третьем (га = 3) восемнадцать, т.е. на уровне с номером n может находиться не более 2n2 электронов. Это следует из другого правила, которое выполняется при построении электронной оболочки атома и называется принципом Паули.
В атоме не может быть электронов, у которых бы совпадал весь набор из четырех квантовых чисел.
***
http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-19-34/2008-06-01-15-22-20/12-2008-05-27-10-55-37.html (Здесь подробно)
Строение внешних электронных оболочек атомов
Электроны в атоме распределяются по энергетическим уровням (орбитам) и подуровням (орбиталям). Максимальное количество электронов N на энергетическом уровне с номером n определяется из зависимости N=2n2.
Энергия электронов на энергетических уровнях подразделяется по подуровням (орбиталям) s, p, d, f.
Максимальное количество электронов на подуровнях (орбиталях) следующее: s – 2; p – 6; d – 10; f – 14.
http://informzenter.narod.ru/material/obolochki_atomov.htm