Hvad er energiniveauerne?

den sub-niveauer af energi i atomet er de den form, hvori elektronerne er organiseret i de elektroniske lag, deres fordeling i molekylet eller atom. Disse energiniveauer kaldes orbitaler.

Arrangere elektronerne i underniveauer tillader kemiske kombinationer af atomer og også definerer sin position i grundstoffernes periodiske system.

Elektronerne er anbragt i atomens elektroniske lag på en bestemt måde ved en kombination af kvantetilstande. I det øjeblik en af ​​disse stater er optaget af en elektron, skal de andre elektroner placeres i en anden tilstand.

introduktion

Hvert kemisk element i det periodiske system består af atomer, som igen er sammensat af neutroner, protoner og elektroner. Elektroner er negativt ladede partikler, der findes omkring kernen af ​​ethvert atom, fordelt i elektronens orbitaler.

Elektronorbitaler er rumfanget, hvor en elektron har en 95% chance for at blive fundet. Der er forskellige typer af orbitaler, med forskellige former. I hver kredsløb kan der højst placeres to elektroner. Det første orbital af et atom er, hvor der er størst sandsynlighed for at finde elektroner.

Orbitaler er betegnet med bogstaverne s, p, d og f, dvs. Sharp, Principle, Diffuse og grundlæggende og kombinerer når atomer er forbundet til dannelse et større molekyle. Disse kombinationer af orbitaler findes i hvert lag af atomet.

For eksempel er lag 1 af atom orbitaler S placeret i laget 2 der orbitaler S og P, i laget 3 atomer der orbitaler S, P og D og endelig i lag 4 atom er alle S, P, D og F orbitaler.

Også i orbitalerne finder vi forskellige underniveauer, som igen kan gemme flere elektroner. Orbitalerne i forskellige energiniveauer ligner hinanden, men besætter forskellige områder i rummet.

Det første og andet orbital orbital har de samme karakteristika som en orbital S har radiale knudepunkter, er mere tilbøjelige giver volumen og kan bære to elektroner. De er imidlertid placeret på forskellige energiniveauer og besætter således forskellige rum omkring kernen.

Placering i elementernes periodiske tabel

Hver af de elektroniske konfigurationer af elementerne er unikke, hvorfor de bestemmer deres position i elementets periodiske tabel. Denne position er defineret af perioden for hvert element og dets atomnummer ved antallet af elektroner, som elementets atom har.

På denne måde er det vigtigt at bruge det periodiske tabel til at bestemme konfigurationen af ​​elektroner i atomer. Elementerne er opdelt i grupper i henhold til deres elektroniske konfigurationer som følger:

Hvert kredsløb er repræsenteret i specifikke blokke inden for det periodiske system af elementer. For eksempel blokken orbital S er den region af alkalimetaller, den første gruppe af bordet og som er seks Lithium (Li), rubidium (Rb), kalium (K), natrium (Na), francium elementer ( fr) og cæsium (Cs) og hydrogen (H), som ikke er et metal, men en gas.

Denne gruppe af elementer har en elektron, som normalt er let tabt for at danne en positivt ladet ion. De er de mest aktive metaller og de mest reaktive.

Brint, i dette tilfælde er en gas, men det er inden for gruppe 1 i det periodiske system af elementer, da det også har kun en elektron. Hydrogen kan danne ioner med en enkelt positiv ladning, men opnåelse af sin enkeltelektron kræver meget mere energi end fjernelse af elektronerne fra de andre alkaliske metaller. Ved dannelse af forbindelser frembringer hydrogen sædvanligvis kovalente bindinger.

Under meget høje tryk bliver hydrogen imidlertid metallisk og opfører sig som resten af ​​elementerne i sin gruppe. Dette sker for eksempel indenfor kernen af ​​Jupiter.

Gruppe 2 svarer til jordalkalimetaller, da deres oxider har alkaliske egenskaber. Blandt elementerne i denne gruppe finder vi Magnesium (Mg) og Calcium (Ca). Deres orbitaler hører også til S-niveauet.

Overgangsmetallerne, som svarer til grupperne 3 til 12 i det periodiske system, har type D-orbitaler.

Elementerne fra gruppen 13 til 18 i tabellen svarer til orbital P. Og endelig elementer kendte lanthanider og actinider har orbital navn F.

Placering af elektronen i orbitalerne

Elektroner findes i atomets orbitaler som en måde at reducere energi på. Derfor, hvis du forsøger at øge energien, vil elektronerne fylde de vigtigste kredsløbsniveauer, der bevæger sig væk fra atomets kerner.

Vi må overveje at elektroner har en egenskab kendt som spin. Dette er et kvantekoncept, der blandt andet bestemmer elektronens omdrejning i orbitalet. Hvad er vigtigt for at bestemme din position i energiniveauerne.

Reglerne som bestemmer elektronernes position i atomets orbitaler er følgende:

• Aufbaus princip: Elektroner indtaster orbitalerne med lavere energi først. Dette princip er baseret på diagrammerne af energiniveauerne for visse atomer.

• Pauli-udelukkelsesprincippet: Et atomomløbet kan beskrive mindst to elektroner. Det betyder, at kun to elektroner med forskellig elektron spin kan besætte et atomomrør.

Dette indebærer, at et atomskifte er en energisk tilstand.

• Hundens regel: Når elektronerne indtager orbitaler af samme energi, vil elektronerne først indtaste de tomme orbitaler. Dette betyder, at elektroner foretrækker parallelle spins i separate orbitaler af energiniveauerne.

Elektronerne vil udfylde alle orbitalerne i underniveauerne, inden de møder modsatte spins.

Særlige elektroniske konfigurationer

Der er også atomer med særlige tilfælde af energiniveauer. Når to elektroner indtager samme kredsløb, må de ikke kun have forskellige omdrejninger (som angivet ved Pauli-udelukkelsesprincippet), men koblingen af ​​elektronerne øger energien lidt.

I tilfælde af energiniveauer reducerer et halvfuldt og et fuldfuldt underniveau atomets energi. Dette får atomet til at have større stabilitet.

referencer

1. Elektronkonfiguration. Hentet fra Wikipedia.com.
2. Electronic Configurations Intro. Hentet fra chem.libretexts.org.
3. Orbitaler og Obligationer. Hentet fra chem.fsu.edu.
4. Periodisk tabel, hovedgruppeelementer. Hentet fra newworldencyclopedia.org.
5. Elektrokonfigurationsprincipper. Genoprettet fra sartep.com.
6. Elektronisk konfiguration af elementer. Hentet fra science.uwaterloo.ca.
7. Electron Spin. Hentet fra hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.