Koje su pod-razine energije?



pod-razine energije u atomu oni su oblik u kojem su elektroni organizirani u elektroničkim slojevima, njihova raspodjela u molekuli ili atomu. Ove pod-razine energije nazivaju se orbitali.

Organizacija elektrona u pod-razinama je ono što dopušta kemijske kombinacije različitih atoma i također definira njihov položaj unutar Periodnog sustava elemenata..

Elektroni su raspoređeni u elektroničkim slojevima atoma na određeni način kombinacijom kvantnih stanja. U trenutku kada jedno od tih stanja zauzima elektron, ostali elektroni moraju biti smješteni u različitom stanju.

uvod

Svaki kemijski element u periodnom sustavu sastoji se od atoma, koji su sačinjeni od neutrona, protona i elektrona. Elektroni su negativno nabijene čestice koje se nalaze oko jezgre bilo kojeg atoma, raspoređene u elektronskim orbitalima.

Elektronske orbitale su volumen prostora u kojem elektron ima 95% šanse da bude pronađen. Postoje različite vrste orbitala, različitih oblika. U svakoj orbitali može biti locirano najviše dva elektrona. Prva orbita atoma je tamo gdje postoji najveća vjerojatnost pronalaženja elektrona.

Orbitale su označene slovima s, p, d i f, to jest, Sharp, Princip, Difuzna i Temeljna, i kombiniraju se kada se atomi spajaju u obliku veće molekule. Ove kombinacije orbitala nalaze se u svakom sloju atoma.

Na primjer, u sloju 1 atoma postoje S orbitale, u sloju 2 postoje S i P orbitale, unutar sloja 3 atoma postoje S, P i D orbitale i konačno u sloju 4 atoma postoje sve S, P, D i F orbitale.

Također u orbitalima nalazimo različite pod-razine, koje zauzvrat mogu pohraniti više elektrona. Orbitale na različitim energetskim razinama su međusobno slične, ali zauzimaju različita područja u prostoru.

Prva orbitalna i druga orbita imaju iste karakteristike da orbitalna S ima radijalne čvorove, imaju veću vjerojatnost sfernog volumena i mogu sadržavati samo dva elektrona. Međutim, nalaze se na različitim energetskim razinama i tako zauzimaju različite prostore oko jezgre.

Mjesto u Periodnom sustavu elemenata

Svaka od elektroničkih konfiguracija elemenata je jedinstvena, zbog čega određuju svoj položaj u Periodnom sustavu elemenata. Taj je položaj određen razdobljem svakog elementa i njegovim atomskim brojem brojem elektrona koje atom ima.

Na taj način ključno je korištenje periodnog sustava za određivanje konfiguracije elektrona u atomima. Elementi su podijeljeni u skupine prema njihovim elektroničkim konfiguracijama kako slijedi:

Svaka orbita je predstavljena u specifičnim blokovima unutar Periodnog sustava elemenata. Na primjer, orbitalni blok S je područje alkalijskih metala, prva skupina u tablici i gdje je šest elemenata litij (Li), rubidij (Rb), kalij (K), natrij (Na), Francio ( Fr) i cezij (Cs), a također i vodik (H), koji nije metal, već plin.

Ova skupina elemenata ima elektron, koji se obično lako gubi u obliku pozitivno nabijenog iona. Oni su najaktivniji metali i najreaktivniji.

Vodik, u ovom slučaju, je plin, ali je unutar skupine 1 Periodnog sustava elemenata jer također ima samo jedan elektron. Vodik može oblikovati ione s jednim pozitivnim nabojem, ali postizanje njegovog jednog elektrona zahtijeva mnogo više energije nego uklanjanje elektrona iz drugih alkalnih metala. Pri stvaranju spojeva, vodik obično generira kovalentne veze.

Međutim, pod vrlo visokim tlakom, vodik postaje metalni i ponaša se kao ostali elementi svoje skupine. To se događa, primjerice, unutar jezgre planeta Jupitera.

Skupina 2 odgovara zemnoalkalnim metalima, budući da njihovi oksidi imaju alkalna svojstva. Među elementima ove skupine nalazimo magnezij (Mg) i kalcij (Ca). Njihove orbitale također pripadaju S razini.

Prijelazni metali, koji odgovaraju grupama od 3 do 12 u periodnom sustavu, imaju orbitale tipa D.

Elementi koji se kreću od skupine 13 do 18 u tablici odgovaraju P. orbitalima, a na kraju elementi poznati kao lantanidi i aktinidi imaju orbitale imena F.

Mjesto elektrona u orbitali

Elektroni se nalaze u orbitalima atoma kao način smanjenja energije. Stoga, ako želite povećati energiju, elektroni će ispuniti glavne razine orbite, udaljavajući se od jezgre atoma..

Moramo uzeti u obzir da elektroni imaju unutarnje svojstvo poznato kao spin. To je kvantni koncept koji određuje, između ostalog, vrtnju elektrona unutar orbite. Što je bitno za određivanje vašeg položaja na energetskim pod-razinama.

Pravila koja određuju položaj elektrona u orbitali atoma su sljedeća:

  • Načelo Aufbaua: Elektroni najprije ulaze u orbitale s nižom energijom. Ovaj princip temelji se na dijagramima energetskih razina određenih atoma.
  • Princip isključenja Paulija: Atomska orbitalna može opisati najmanje dva elektrona. To znači da samo dva elektrona s različitim elektronom mogu zauzeti atomsku orbitalu.

To znači da je atomska orbita energetsko stanje.

  • Hundovo pravilo: Kada elektroni zauzmu orbitale iste energije, elektroni će najprije ući u prazne orbitale. To znači da elektroni preferiraju paralelne okretaje u odvojenim orbitalama energetskih pod-razina.

Elektroni će ispuniti sve orbitale u pod-razinama prije nego naiđu na suprotne spinove.

Posebne elektroničke konfiguracije

Postoje i atomi s posebnim slučajevima energetskih pod-razina. Kada dva elektrona zauzmu istu orbitalu, ona ne moraju imati samo različite spinove (kao što je naznačeno Paulijevim načelom isključenja), već spajanje elektrona blago povećava energiju..

U slučaju pod-razina energije, polu-puna i jedna puna potpuna razina smanjuje energiju atoma. To dovodi do toga da atom ima veću stabilnost.

reference

  1. Elektronska konfiguracija. Preuzeto s Wikipedia.com.
  2. Uvod u elektroničke konfiguracije. Preuzeto s chem.libretexts.org.
  3. Orbitale i obveznice. Preuzeto iz chem.fsu.edu.
  4. Periodni sustav, glavni elementi grupe. Preuzeto s newworldencyclopedia.org.
  5. Načela elektro konfiguracije. Oporavio se od sartep.com.
  6. Elektronička konfiguracija elemenata. Preuzeto sa science.uwaterloo.ca.
  7. Electron Spin. Preuzeto s hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.