Који су под-нивои енергије?

Тхе под-нивоа енергије у атому су форма у којој су електрони организовани у електронским слојевима, њихова дистрибуција у молекулу или атому. Ови под-нивои енергије се називају орбитали.

Организација електрона у под-нивоима је оно што дозвољава хемијске комбинације различитих атома и такође дефинише њихов положај у периодичној табели елемената..

Електрони су распоређени у електронским слојевима атома на одређени начин комбинацијом квантних стања. У тренутку када је једно од ових стања заузето електроном, други електрони морају бити постављени у другачије стање.

Увод

Сваки хемијски елемент у периодном систему састоји се од атома, који су сачињени од неутрона, протона и електрона. Електрони су негативно набијене честице које се налазе око језгра било којег атома, распоређеног у електронским орбиталима.

Електронске орбитале су волумен простора у којем електрон има 95% шансе да буде пронађен. Постоје различите врсте орбитала, различитих облика. У свакој орбитали може бити лоцирано највише два електрона. Прва орбита атома је тамо где постоји највећа вероватноћа проналажења електрона.

Орбитале означавају слова с, п, д и ф, то јест, Схарп, Принцип, Дифузна и Фундаментална, и комбинују се када се атоми споје и формирају већи молекул. Ове комбинације орбитала налазе се у сваком слоју атома.

На пример, у слоју 1 атома постоје С орбитале, у слоју 2 постоје С и П орбитале, унутар слоја 3 атома постоје С, П и Д орбитале и на крају у слоју 4 атома постоје све С, П, Д и Ф орбитале.

Такође у орбиталима налазимо различите под-нивое, који заузврат могу похранити више електрона. Орбитале на различитим нивоима енергије су сличне једна другој, али заузимају различите области у простору.

Прва орбитална и друга орбита имају исте карактеристике да орбитална С има радијалне чворове, имају већу вероватноћу сферног волумена и могу држати само два електрона. Међутим, они се налазе на различитим нивоима енергије и тако заузимају различите просторе око језгра.

Локација у периодном систему елемената

Свака од електронских конфигурација елемената је јединствена, због чега одређују своју позицију у Периодном систему елемената. Ова позиција је дефинисана периодом сваког елемента и његовим атомским бројем бројем електрона које атом има.

На овај начин је кључна употреба периодног система за одређивање конфигурације електрона у атомима. Елементи су подељени у групе према њиховим електронским конфигурацијама као што следи:

Свака орбита је представљена у специфичним блоковима унутар Периодног система елемената. На пример, орбитални блок С је регион алкалних метала, прва група у табели и где има шест елемената Литијум (Ли), Рубидијум (Рб), Калијум (К), Натријум (На), Францио ( Фр) и цезијум (Цс), а такође и водоник (Х), који није метал, већ гас.

Ова група елемената има електрон, који се обично лако губи у облику позитивно набијеног иона. Они су најактивнији метали и најреактивнији.

Водоник, у овом случају, је гас, али је унутар групе 1 Периодног система елемената, јер такође има само један електрон. Водоник може да формира јоне са једним позитивним набојем, али постизање његовог једног електрона захтева много више енергије него уклањање електрона из других алкалних метала. Када се формирају једињења, водоник обично генерише ковалентне везе.

Међутим, под веома високим притисцима, водоник постаје метални и понаша се као остали елементи своје групе. То се дешава, на пример, унутар језгра планета Јупитер.

Група 2 одговара земноалкалним металима, пошто њихови оксиди имају алкална својства. Међу елементима ове групе налазимо магнезијум (Мг) и калциј (Ца). Њихове орбитале такође припадају нивоу С.

Прелазни метали, који одговарају групама од 3 до 12 у периодном систему, имају орбитале типа Д.

Елементи који се крећу од групе 13 до 18 у табели одговарају П. орбиталима и на крају елементи познати као лантаниди и актиниди имају орбитале имена Ф.

Локација електрона у орбитали

Електрони се налазе у орбиталима атома као начин смањења енергије. Стога, ако желите повећати енергију, електрони ће попунити главне орбиталне нивое, удаљавајући се од језгра атома..

Морамо узети у обзир да електрони имају својствено својство познато као спин. Ово је квантни концепт који одређује, између осталог, спин електрона унутар орбите. Оно што је битно за одређивање ваше позиције на енергетским под-нивоима.

Правила која одређују положај електрона у орбиталима атома су следећа:

• Принцип Ауфбау: Електрони улазе у орбитале са нижом енергијом. Овај принцип се заснива на дијаграмима енергетских нивоа одређених атома.

• Принцип искључења Паули: Атомска орбитална може описати најмање два електрона. То значи да само два електрона са различитим електронским спином могу заузети атомску орбиталу.

То имплицира да је атомска орбита енергетско стање.

• Хундово правило: Када електрони заузму орбитале исте енергије, електрони ће прво ући у празне орбитале. То значи да електрони преферирају паралелне спинове у одвојеним орбиталама енергетских под-нивоа.

Електрони ће попунити све орбитале у под-нивоима пре него што нађу супротне спинове.

Специјалне електронске конфигурације

Постоје и атоми са посебним случајевима енергетских под-нивоа. Када два електрона заузму исту орбиталу, она не само да морају имати различите спинове (као што је назначено Паулијевим принципом искључења), већ и спајање електрона благо повећава енергију..

У случају под-нивоа енергије, полу-пуни и један пуни под-ниво смањују енергију атома. То доводи до тога да атом има већу стабилност.

Референце

1. Елецтрон Цонфигуратион. Преузето са Википедиа.цом.
2. Елецтрониц Цонфигуратионс Интро. Преузето са цхем.либретектс.орг.
3. Орбитале и обвезнице. Преузето са цхем.фсу.еду.
4. Периодни систем, главни елементи групе. Преузето са невворлденцицлопедиа.орг.
5. Принципи електро конфигурације. Опорављено од сартеп.цом.
6. Електронска конфигурација елемената. Преузето са сциенце.уватерлоо.ца.
7. Елецтрон Спин. Преузето са хиперпхисицс.пхи-астр.гсу.еду.