elektronien energiatasot

Pääenergiataso, joka tunnetaan myös pääkvanttilukuna , on atomin ytimen ulkopuolella oleva alue tai kuori, josta elektroni voidaan löytää menettämättä tai saamatta energiaa ja mahdollisimman pienellä energialla. Pääenergiatasoilla on puolestaan ​​energia-alatasot. Nämä alatasot tunnetaan toissijaisena tai atsimuuttikvanttilukuna (l) .

Energiatasojen esitys

Kaikkien elektronien sisältämiseen minkä tahansa tällä hetkellä tunnetun alkuaineen atomissa tarvitaan vain 7 energiatasoa. Nämä tasot esitetään kirjaimilla, jotka ovat K, L, M, N, O, P, Q tai numeroilla 1-7, jossa 1 on alhaisin energiataso ja 7 on korkein energiataso.

Jokaisella pääenergiatasolla on tietty määrä elektroneja ja se voi sisältää jopa 2n ² elektronia, missä n on tason numero. Siten ensimmäinen taso voi sisältää enintään 2 elektronia 2 x (1) ² = 2; toinen 8 elektroniin asti, 2 x (2) ² = 8; kolmas 18:aan asti, 2 x (3) ² = 18 ja niin edelleen. Siksi yhtälö elektronien lukumäärän laskemiseksi kullakin energiatasolla on X= 2n ²

Energiatasoon liittyvä energia kasvaa, kun etäisyys ytimestä kasvaa. Esimerkiksi jos elektroni on seitsemännellä energiatasolla, siihen liittyy paljon enemmän energiaa kuin ensimmäisellä energiatasolla oleva elektroni.

energian alatasot

Jokainen pääenergiataso sisältää energia-alitason, joka koostuu tietystä määrästä kiertoradoja, ja jokaisessa niistä voi olla enintään kaksi elektronia. Kuten pääenergiatasot, energia-alatasot on esitetty kirjaimilla, tässä tapauksessa ne ovat s, p, d, f.

Jokaisella pääenergiatasolla on alataso, joka sisältää s (1s) -radan , joten se voi sisältää enintään kaksi elektronia . Tämän kiertoradan elektroneja kutsutaan s-elektroneiksi , ja niillä on alhaisin energia kaikista tämän pääenergiatason elektroneista. Tämä kuori voi sisältää enintään 2 elektronia .

Jokainen pääenergiataso ensimmäisen yläpuolella sisältää yhden s – orbitaalin ja kolme p – orbitaalia . Kolmen p-orbitaalin joukko, jota kutsutaan p-alikuoreksi, voi sisältää enintään kuusi elektronia . Siksi toinen taso voi sisältää enintään kahdeksan elektronia eli kaksi s-orbitaalilla (2s) ja 6 kolmella p-orbitaalilla (2p).

Jokainen pääenergiataso toisen yläpuolella sisältää yhden s-orbitaalin ja kolmen p-orbitaalin lisäksi viiden d-orbitaalin joukon, jota kutsutaan d-alikuoreksi ja johon mahtuu enintään kymmenen elektronia . Kolmas kuori sisältää siis enintään 18 elektronia : 2 s-orbitaalilla, 6 kolmella p-orbitaalilla ja 10 viidellä d-orbitaalilla.

Neljännellä ja korkeammilla tasoilla on kaikkien edellä mainittujen lisäksi myös f-alikuori, joka sisältää seitsemän f-orbitaalia ja johon mahtuu enintään 14 elektronia . Näin ollen neljäs kuori voi sisältää jopa 32 elektronia : 2 s-orbitaalissa, 6 kolmessa p-orbitaalissa, 10 viidessä d-orbitaalissa ja 14 seitsemässä f-orbitaalissa.

Alla on taulukot, joissa on yhteenveto kaikista yllä selitetyistä tiedoista:

Taulukon energiatasot ja alatasot

Lähteet

Bautista, C. [Oppii kemiaa]. (31. maaliskuuta 2020). Energiatasot  [Videotiedosto]. Youtube. https://youtu.be/p3v5b81E6NQ