Millised on energia alatasemed?

The energia alatasemed aatomis on need vormid, milles elektronid on paigutatud elektroonilistesse kihtidesse, nende jaotus molekulis või aatomis. Neid energia alatasemeid nimetatakse orbitaalseks.

Elektronide organiseerimine alamtase on see, mis võimaldab erinevate aatomite keemilisi kombinatsioone ja määratleb nende positsiooni elementide perioodilises tabelis.

Elektronid paiknevad aatomi elektroonilistes kihtides teatud viisil kvantriikide kombinatsiooniga. Hetkel, kui üks neist riikidest on hõivatud elektroniga, tuleb teised elektronid paigutada erinevasse olekusse.

Sissejuhatus

Perioodilise tabeli iga keemiline element koosneb aatomitest, mis omakorda koosnevad neutronitest, prootonitest ja elektronidest. Elektronid on negatiivselt laetud osakesed, mis leiduvad elektroni orbitaalides jaotunud aatomi ümber.

Elektronorbitaalid on ruumi ruum, kus elektronil on 95% tõenäosus leida. On eri tüüpi orbitaale, millel on erinevad kujud. Igas orbiidis võib asuda maksimaalselt kaks elektroni. Aatomi esimene orbitaal on see, kus on suurim tõenäosus elektronide leidmiseks.

Orbitaale tähistatakse tähtedega s, p, d ja f, st Sharp, Principle, Diffuse ja Fundamental, ning ühendatakse, kui aatomid moodustavad suurema molekuli. Need orbitaalide kombinatsioonid on leitud aatomi igas kihis.

Näiteks aatomi kihis 1 on S orbitaalid, kihis 2 on S ja P orbitaalid, aatomi kihi 3 sees on S, P ja D orbitaalid ning lõpuks aatomi kihis 4 on kõik S, P, D ja F orbitaalid.

Samuti leiame orbitaalides erinevaid alamtasemeid, mis omakorda võivad salvestada rohkem elektrone. Erinevate energia taseme orbitaalid on üksteisega sarnased, kuid hõivavad ruumis erinevaid piirkondi.

Esimesel orbitaalil ja teisel orbitaalil on samad karakteristikud, mida orbitaalil S on radiaalsed sõlmed, millel on suurem sfäärilise mahu tõenäosus ja millel on ainult kaks elektroni. Kuid need asuvad erinevatel energiatasanditel ja seega paiknevad tuuma ümber erinevad ruumid.

Asukoht elementide perioodilises tabelis

Iga elementide elektrooniline konfiguratsioon on ainulaadne, mistõttu nad määravad oma positsiooni elementide perioodilises tabelis. Selle positsiooni määrab iga elemendi periood ja selle aatomi number elemendi aatomi elektronide arvu järgi.

Sel viisil on võtmetähtsusega kasutada perioodilisi tabeleid elektronide konfiguratsiooni määramiseks aatomites. Elemendid jagatakse rühmadesse vastavalt nende elektroonilistele konfiguratsioonidele järgmiselt:

Iga orbiid on esindatud elementide perioodilise tabeli teatud plokkides. Näiteks orbitaalplokk S on leelismetallide piirkond, esimene rühm tabelis ja kus on kuus elementi liitium (Li), rubiidium (Rb), kaalium (K), naatrium (Na), Francio ( Fr) ja tseesium (Cs) ning ka vesinik (H), mis ei ole metall, vaid gaas.

Sellel elementide rühmal on elektron, mis on tavaliselt kergesti kadunud, et moodustada positiivselt laetud ioon. Need on kõige aktiivsemad metallid ja kõige reaktiivsemad.

Vesinik, antud juhul on gaas, kuid see kuulub elementide perioodilise tabeli 1. rühma, kuna sellel on ka ainult üks elektron. Vesinik võib moodustada ühe positiivse laenguga ioone, kuid selle ühe elektroni saavutamine nõuab palju rohkem energiat kui elektronide eemaldamine teistest leelismetallidest. Ühendite moodustamisel tekitab vesinik tavaliselt kovalentseid sidemeid.

Väga suure rõhu all muutub vesinik metallist ja käitub nagu ülejäänud grupi elemendid. See juhtub näiteks Jupiteri planeedi südamiku sees.

Grupp 2 vastab leelismuldmetallidele, kuna nende oksiididel on leeliselised omadused. Selle rühma elementide hulgas on magneesium (Mg) ja kaltsium (Ca). Nende orbitaalid kuuluvad ka S-tasemele.

Üleminekumetallidel, mis vastavad perioodilise tabeli 3-12 rühmadele, on D-tüüpi orbitaalid.

Tabelist vastavad rühmad 13 kuni 18 vastavad P. orbitaalidele ja lõpuks on lantanide ja aktinidide all tuntud elementidel nimega F orbitaalid..

Elektroni asukoht orbitaalides

Aatomite orbitaalides on elektronid energia vähendamise viisina. Seega, kui püüate energiat suurendada, täidavad elektronid peamised orbitaalsed tasemed, liikudes atomi tuumast eemale.

Peame arvestama, et elektronidel on sisemine omadus, mida tuntakse spinina. See on kvantikontseptsioon, mis määrab muu hulgas elektroni spin orbitaalis. Mis on oluline teie positsiooni kindlaksmääramiseks energia alatasemel.

Reeglid, mis määravad elektronide asukoha aatomi orbitaalides, on järgmised:

• Aufbau põhimõte: elektronid sisenevad orbiididesse madalama energiaga. See põhimõte põhineb teatud aatomite energiataseme diagrammidel.

• Pauli väljaarvamise põhimõte: aatomi orbitaal võib kirjeldada vähemalt kahte elektroni. See tähendab, et ainult kaks elektroni spiniga elektroni võivad asuda aatomkiirguses.

See tähendab, et aatomkiir on energiline seisund.

• Hundi reegel: Kui elektronid hõivavad sama energia orbitaale, sisenevad elektronid tühjadesse orbitatsioonidesse. See tähendab, et elektronid eelistavad paralleelset spinni energia alamtaseme eraldi orbitaalides.

Elektronid täidavad kõik alamtasandil olevad orbitaalid enne vastandlike keerdudega kohtumist.

Spetsiaalsed elektroonilised konfiguratsioonid

Samuti on aatomeid, millel on erilised energia alatasemed. Kui kaks elektroni täidavad sama orbiidi, ei tohi neil olla ainult erinevaid keerutusi (nagu on näidanud Pauli väljaarvamise põhimõte), kuid elektronide sidumine tõstab veidi energiat.

Energia-alamtasemete puhul vähendab pooltäis ja üks täissuuruses alatasand aatomi energiat. See viib aatomile suurema stabiilsuse.

Viited

1. Elektronkonfiguratsioon. Välja otsitud Wikipedia.com-st.
2. Elektroonilised konfiguratsioonid Intro. Välja otsitud kem.libretexts.org.
3. Orbitaalid ja võlakirjad. Välja otsitud aadressilt chem.fsu.edu.
4. Perioodiline tabel, põhigrupi elemendid. Välja otsitud uuest maailmastclopedia.org-st.
5. Electro seadistamise põhimõtted. Taastatud sartep.com.
6. Elementide elektrooniline seadistamine. Välja otsitud teadusest.uwaterloo.ca.
7. Elektrooniline spin. Välja otsitud hüperfüüsikast.phy-astr.gsu.edu.