Tabla de Contenidos
Nivelul de energie principal, cunoscut și sub numele de număr cuantic principal , este regiunea sau învelișul din afara nucleului atomului în care un electron poate fi găsit fără a pierde sau a câștiga energie și cu cea mai mică energie posibilă. Principalele niveluri de energie au la rândul lor subniveluri de energie. Aceste subniveluri sunt cunoscute ca număr cuantic secundar sau azimutal (l) .
Reprezentarea nivelurilor de energie
Pentru a conține toți electronii dintr-un atom din oricare dintre elementele cunoscute în prezent, sunt necesare doar 7 niveluri de energie. Aceste niveluri sunt reprezentate prin litere, care sunt K, L, M, N, O, P, Q sau prin numere cuprinse între 1 și 7, unde 1 este cel mai scăzut nivel de energie și 7 este cel mai înalt nivel de energie.
Fiecare nivel de energie principal are un anumit număr de electroni și poate conține până la 2n 2 electroni, unde n este numărul nivelului. Astfel, primul nivel poate conține până la 2 electroni 2 x (1) 2 = 2; al doilea până la 8 electroni, 2 x (2) 2 = 8; al treilea până la 18, 2 x (3) 2 = 18 și așa mai departe. Prin urmare, ecuația pentru a calcula numărul de electroni din fiecare nivel de energie este X= 2n 2
Energia asociată cu un nivel de energie crește pe măsură ce distanța față de nucleu crește. De exemplu, dacă un electron se află în al șaptelea nivel de energie, are mult mai multă energie asociată cu el decât un electron în primul nivel de energie.
subnivelurile energetice
Fiecare nivel de energie principal conține un subnivel de energie care este format dintr-un anumit număr de orbiti, iar în fiecare dintre aceștia nu pot exista mai mult de doi electroni. La fel ca principalele niveluri energetice, subnivelurile energetice sunt reprezentate prin litere, în acest caz sunt s, p, d, f.
Fiecare nivel de energie principal are un subnivel care conține un orbital s (1s) , prin urmare poate conține maximum doi electroni . Electronii din acest orbital sunt numiți electroni s și au cea mai mică energie dintre toți electronii din acel nivel de energie principal. Acest înveliș poate conține maximum 2 electroni .
Fiecare nivel major de energie de deasupra primului conține un orbital s și trei orbitali p . Un set de trei orbitali p numit subshell p poate conține maximum șase electroni . Prin urmare, al doilea nivel poate conține maximum opt electroni , adică doi în orbitalul s (2s) și 6 în cei trei orbitali p (2p).
Fiecare nivel major de energie de deasupra celui de-al doilea conține, în plus față de un orbital s și trei orbitali p, un set de cinci orbitali d numit subshell d, care poate conține maximum zece electroni . Astfel, al treilea înveliș conține maximum 18 electroni : 2 în orbital s, 6 în cei trei orbitali p și 10 în cei cinci orbitali d.
Al patrulea nivel și nivelurile superioare, pe lângă toate cele de mai sus, au, de asemenea, un subshell f care conține șapte orbitali f și care poate conține maximum 14 electroni . Astfel, a patra înveliș poate conține până la 32 de electroni : 2 în orbital s, 6 în cei trei orbitali p, 10 în cei cinci orbitali d și 14 în cei șapte orbitali f.
Mai jos sunt tabelele care rezumă toate informațiile explicate mai sus:
Niveluri și subniveluri de energie de masă
Niveluri de energie ( n ) | 1 | 2 | 3 | 4 |
---|---|---|---|---|
subniveluri | da | s p | s p d | s p d f |
Numărul de orbitali de fiecare tip | 1 | 1 3 | 1 3 5 | 1 3 5 7 |
Denumirea orbitală | 1s | 2s 2p | 3s 3p 3d | 4s 4p 4d 4f |
Numărul maxim de electroni în orbitali | 2 | 2 – 6 | 2 – 6 – 10 | 2 – 6 – 10 -14 |
Numărul maxim de electroni pe nivel | 2 | 8 | 18 | 32 |
Surse
Bautista, C. [Învățarea chimiei].(31 martie 2020). Niveluri de energie [Fișier video]. Youtube. https://youtu.be/p3v5b81E6NQ