Какви са под-нива на енергия?

на нива на енергия в атома те са формата, в която електроните са организирани в електронните слоеве, тяхното разпределение в молекулата или атома. Тези нива на енергия се наричат ​​орбитали.

Организацията на електроните в поднива е това, което позволява химическите комбинации на различни атоми и също определя тяхната позиция в периодичната таблица на елементите..

Електроните са подредени в електронните слоеве на атома по определен начин чрез комбинация от квантови състояния. В момента, в който едно от тези състояния е заето от електрон, другите електрони трябва да бъдат поставени в различно състояние.

въведение

Всеки химичен елемент в Периодичната таблица се състои от атоми, които от своя страна са съставени от неутрони, протони и електрони. Електроните са отрицателно заредени частици, които се намират около ядрото на всеки атом, разпределени в електронните орбитали.

Електронните орбитали са обемът на пространството, където един електрон има 95% шанс да бъде намерен. Има различни видове орбитали с различни форми. Във всяка орбита могат да бъдат разположени максимум два електрона. Първата орбита на атома е там, където има най-голяма вероятност за намиране на електрони.

Орбиталите са обозначени с буквите s, p, d и f, т.е. Sharp, Principle, Diffuse и Fundamental, и се комбинират, когато атомите се съединяват, за да образуват по-голяма молекула. Тези комбинации от орбитали се намират във всеки слой на атома.

Например, в слой 1 на атома има S орбитали, в слой 2 има S и P орбитали, вътре в слоя 3 на атома има S, P и D орбитали и накрая в слой 4 на атома има всички S, P, D и F орбитали.

Също така в орбиталите намираме различни поднива, които от своя страна могат да съхранят повече електрони. Орбиталите в различни енергийни нива са подобни една на друга, но заемат различни области в пространството.

Първата орбитална и втората орбитали имат същите характеристики, че една орбитална S има радиални възли, имат по-голяма вероятност за сферичен обем и могат да задържат само два електрона. Те обаче са разположени на различни енергийни нива и по този начин заемат различни пространства около ядрото.

Местоположение в периодичната таблица на елементите

Всяка от електронните конфигурации на елементите е уникална, поради което определят позицията си в Периодичната таблица на елементите. Тази позиция се определя от периода на всеки елемент и неговия атомен номер от броя на електроните, които атомът на елемента има.

По този начин, използването на периодичната таблица за определяне на конфигурацията на електроните в атомите е от ключово значение. Елементите са разделени на групи според техните електронни конфигурации, както следва:

Всяка орбита е представена в специфични блокове в Периодичната таблица на елементите. Например, орбиталният блок S е областта на алкалните метали, първата група в таблицата и където има шест елемента литий (Li), рубидий (Rb), калий (K), натрий (Na), Francio ( Fr) и цезий (Cs), а също и водород (H), който не е метал, а газ.

Тази група елементи имат един електрон, който обикновено лесно се губи, за да се образува положително зареден йон. Те са най-активните метали и са най-реактивни.

Водородът в този случай е газ, но той е в рамките на група 1 от Периодичната таблица на елементите, тъй като има само един електрон. Водородът може да образува йони с един-единствен положителен заряд, но постигането на единния й електрон изисква много повече енергия, отколкото премахването на електроните от другите алкални метали. При образуване на съединения водородът обикновено генерира ковалентни връзки.

Въпреки това, при много високо налягане водородът става метален и се държи като останалите елементи от своята група. Това се случва например в сърцето на планетата Юпитер.

Група 2 съответства на алкалоземни метали, тъй като техните оксиди имат алкални свойства. Сред елементите на тази група откриваме магнезий (Mg) и калций (Са). Техните орбитали също принадлежат на нивото S.

Преходните метали, които съответстват на групите от 3 до 12 в Периодичната таблица, имат орбитали тип D.

Елементите, които преминават от група 13 на 18 в таблицата, съответстват на П. орбитали и накрая елементите, известни като лантаниди и актиниди, имат орбитали на името F.

Местоположение на електрона в орбиталите

Електроните се намират в орбиталите на атома като начин за намаляване на енергията. Следователно, ако се стремите да увеличите енергията, електроните ще запълнят главните орбитални нива, като се отдалечат от ядрото на атома..

Трябва да имаме предвид, че електроните имат присъщо свойство, известно като спин. Това е квантова концепция, която определя, наред с други неща, въртенето на електрона в орбитата. Какво е от съществено значение за определяне на вашата позиция на енергийните поднива.

Правилата, които определят позицията на електроните в орбиталите на атома, са следните:

• Принцип на Aufbau: Електроните влизат първо в орбиталите с по-ниска енергия. Този принцип се основава на диаграмите на енергийните нива на определени атоми.

• Принцип на изключване на Паули: Атомната орбита може да опише поне два електрона. Това означава, че само два електрона с различен електрон могат да заемат атомна орбита.

Това означава, че атомната орбита е енергично състояние.

• Правило на Хун: Когато електроните заемат орбитали от една и съща енергия, електроните първо ще влязат в празни орбитали. Това означава, че електроните предпочитат паралелни завъртания в отделни орбитали на енергийните поднива.

Електроните ще запълнят всички орбитали в поднива, преди да срещнат противоположни завъртания.

Специални електронни конфигурации

Има и атоми със специални случаи на енергийни поднива. Когато два електрона заемат една и съща орбитала, те не трябва да имат само различни завъртания (както е посочено от принципа на изключване на Паули), но свързването на електроните леко повишава енергията..

В случай на енергийни поднива, полу-пълното и едно пълно под-ниво намалява енергията на атома. Това води до по-голяма стабилност на атома.

препратки

1. Електронна конфигурация. Изтеглено от Wikipedia.com.
2. Въведение за електронни конфигурации. Взето от chem.libretexts.org.
3. Орбитали и облигации. Извлечено от chem.fsu.edu.
4. Периодична таблица, основни елементи на групата. Изтеглено от newworldencyclopedia.org.
5. Принципи за електроконфигуриране. Възстановен от sartep.com.
6. Електронна конфигурация на елементи. Изтеглено от science.uwaterloo.ca.
7. Electron Spin. Изтеглено от hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.