energiniveauer af elektroner

Det primære energiniveau, også kendt som det primære kvantetal , er den region eller skal uden for atomets kerne, hvori en elektron kan findes uden at miste eller få energi, og med den lavest mulige energi. De vigtigste energiniveauer har til gengæld energiunderniveauer. Disse underniveauer er kendt som det sekundære eller azimutale kvantetal (l) .

Repræsentation af energiniveauer

For at indeholde alle elektronerne i et atom af et af de aktuelt kendte grundstoffer er der kun brug for 7 energiniveauer. Disse niveauer er repræsenteret ved bogstaver, som er K, L, M, N, O, P, Q eller med tal fra 1 til 7, hvor 1 er det laveste energiniveau og 7 er det højeste energiniveau.

Hvert hovedenerginiveau har et bestemt antal elektroner og kan indeholde op til 2n ² elektroner, hvor n er niveauets nummer. Således kan det første niveau indeholde op til 2 elektroner 2 x (1) ² = 2; den anden op til 8 elektroner, 2 x (2) ² = 8; den tredje op til 18, 2 x (3) ² = 18, og så videre. Derfor er ligningen til at beregne antallet af elektroner i hvert energiniveau X= 2n ²

Energien forbundet med et energiniveau stiger i takt med at afstanden fra kernen øges. For eksempel, hvis en elektron er i det syvende energiniveau, har den meget mere energi forbundet med sig end en elektron i det første energiniveau.

energi underniveauer

Hvert hovedenerginiveau indeholder et energiunderniveau, der består af et bestemt antal orbitaler, og i hver af dem må der ikke være mere end to elektroner. Ligesom de vigtigste energiniveauer er energiunderniveauerne repræsenteret af bogstaver, i dette tilfælde er de s, p, d, f.

Hvert hovedenerginiveau har et underniveau, der indeholder en s (1s) orbital , derfor kan det maksimalt indeholde to elektroner . Elektronerne i denne orbital kaldes s-elektroner og har den laveste energi af alle elektronerne i det primære energiniveau. Denne skal kan maksimalt indeholde 2 elektroner .

Hvert større energiniveau over det første indeholder en s orbitaler og tre p orbitaler . Et sæt af tre p orbitaler kaldet en p subshell kan rumme maksimalt seks elektroner . Derfor kan det andet niveau maksimalt indeholde otte elektroner , det vil sige to i s-orbitalen (2s) og 6 i de tre p-orbitaler (2p).

Hvert større energiniveau over det andet indeholder, udover en s orbitaler og tre p orbitaler, et sæt på fem d orbitaler kaldet en d subshell, som maksimalt kan rumme ti elektroner . Den tredje skal indeholder således maksimalt 18 elektroner : 2 i s-orbitaler, 6 i de tre p-orbitaler og 10 i de fem d-orbitaler.

Det fjerde niveau og højere niveauer har udover alle ovenstående også en f-underskal, der indeholder syv f orbitaler, og som maksimalt kan rumme 14 elektroner . Den fjerde skal kan således indeholde op til 32 elektroner : 2 i s-orbitaler, 6 i de tre p-orbitaler, 10 i de fem d-orbitaler og 14 i de syv f-orbitaler.

Nedenfor er tabellerne, der opsummerer alle de oplysninger, der er forklaret ovenfor:

Tabel energiniveauer og underniveauer

Kilder

Bautista, C. [Læring af kemi].(31. marts 2020). Energiniveauer  [Videofil]. Youtube. https://youtu.be/p3v5b81E6NQ