как определяются s,p,d,f подуровни?

Арифметика у этого вопроса простая. Орбиталь каждого из типов характеризуется угловым моментом L. Количество электронов для полностью заполненной орбитали вычисляется по формуле 2*(2*L+1).
s-орбиталь, L=0 (2 электрона)
p-орбиталь, L=1 (6 электронов)
d-орбиталь, L=2 (10 электронов)
f-орьиталь L=3 (14 электронов)
В многоэлектронных атомах орбитали заполняются в соответствии с правилом n+l (правило Маделунга-Клечковского) . Правило гласит, что орбитали заполняются по мере рост суммы главного квантового числа (n) и орбитального углового момента (l). При одинаковой сумме первой заполняется орбиталь с меньшим n.
Т. е. оболочки заполняются в следующем порядке: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5p 6s (4f 5d)
Начиная с орбитали 4f правило перестает, возникает так называемая конкуренция оболочек. В этом случае нужно смотреть в таблицу Менделеева, чтобы узнать реальное заселение оболочек.