Tabla de Contenidos
Główny poziom energetyczny, znany również jako główna liczba kwantowa , to obszar lub powłoka na zewnątrz jądra atomu, w którym można znaleźć elektron bez utraty lub zyskania energii io najniższej możliwej energii. Główne poziomy energetyczne mają z kolei podpoziomy energetyczne. Te podpoziomy są znane jako drugorzędna lub azymutalna liczba kwantowa (l) .
Reprezentacja poziomów energii
Aby pomieścić wszystkie elektrony w atomie któregokolwiek ze znanych obecnie pierwiastków, potrzeba tylko 7 poziomów energii. Poziomy te są reprezentowane przez litery, którymi są K, L, M, N, O, P, Q lub cyfry od 1 do 7, gdzie 1 to najniższy poziom energii, a 7 to najwyższy poziom energii.
Każdy główny poziom energetyczny ma określoną liczbę elektronów i może zawierać do 2n 2 elektronów, gdzie n to numer poziomu. Zatem pierwszy poziom może zawierać do 2 elektronów 2 x (1) 2 = 2; drugi do 8 elektronów, 2 x (2) 2 = 8; trzeci do 18, 2 x (3) 2 = 18 i tak dalej. Dlatego równanie do obliczenia liczby elektronów na każdym poziomie energii to X= 2n 2
Energia związana z poziomem energii wzrasta wraz ze wzrostem odległości od jądra. Na przykład, jeśli elektron znajduje się na siódmym poziomie energetycznym, wiąże się z nim znacznie więcej energii niż z elektronem na pierwszym poziomie energetycznym.
podpoziomy energetyczne
Każdy główny poziom energetyczny zawiera podpoziom energetyczny, który składa się z określonej liczby orbitali, a na każdym z nich mogą znajdować się nie więcej niż dwa elektrony. Podobnie jak główne poziomy energii, podpoziomy energii są reprezentowane przez litery, w tym przypadku są to s, p, d, f.
Każdy główny poziom energetyczny ma podpoziom, który zawiera orbital s (1s) , dlatego może zawierać maksymalnie dwa elektrony . Elektrony na tym orbicie nazywane są s-elektronami i mają najniższą energię ze wszystkich elektronów na tym głównym poziomie energetycznym. Ta powłoka może zawierać maksymalnie 2 elektrony .
Każdy główny poziom energii powyżej pierwszego zawiera jeden orbital s i trzy orbitale p . Zestaw trzech orbitali p, zwany podpowłoką p, może zawierać maksymalnie sześć elektronów . Dlatego drugi poziom może zawierać maksymalnie osiem elektronów , czyli dwa na orbicie s (2s) i 6 na trzech orbitalach p (2p).
Każdy główny poziom energetyczny powyżej drugiego zawiera, oprócz jednego orbitalu s i trzech orbitali p, zestaw pięciu orbitali d, zwanych podpowłoką d, która może pomieścić maksymalnie dziesięć elektronów . Zatem trzecia powłoka zawiera maksymalnie 18 elektronów : 2 na orbicie s, 6 na trzech orbitalach p i 10 na pięciu orbitalach d.
Czwarty poziom i wyższe poziomy, oprócz wszystkich powyższych, mają również podpowłokę f, która zawiera siedem orbitali f i która może pomieścić maksymalnie 14 elektronów . Tak więc czwarta powłoka może zawierać do 32 elektronów : 2 na orbicie s, 6 na trzech orbitalach p, 10 na pięciu orbitalach d i 14 na siedmiu orbitalach f.
Poniżej znajdują się tabele podsumowujące wszystkie informacje wyjaśnione powyżej:
Tabela poziomów energetycznych i podpoziomów
| Poziomy energii ( n ) | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| podpoziomy | Tak | s str | s p d | s p d f |
| Liczba orbitali każdego typu | 1 | 1 3 | 1 3 5 | 1 3 5 7 |
| Nazewnictwo orbitalne | 1s | 2s 2p | 3s 3p 3d | 4s 4p 4d 4f |
| Maksymalna liczba elektronów na orbitalach | 2 | 2 – 6 | 2 – 6 – 10 | 2 – 6 – 10 -14 |
| Maksymalna liczba elektronów na poziom | 2 | 8 | 18 | 32 |
Źródła
Bautista, C. [Nauka chemii]. (31 marca 2020). Poziomy energii [Plik wideo]. Youtube. https://youtu.be/p3v5b81E6NQ
