КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВАТ НИВАТА НА ЕНЕРГИЯ И КАК СА ПРЕДСТАВЕНИ? - НАУКА - 2024

На поднива на енергия в атома са начина, по който електроните са организирани в електронните черупки, тяхното разпределение в молекулата или атом. Тези енергийни равнища се наричат ​​орбитали.

Организацията на електроните в подунините е това, което позволява химическите комбинации на различни атоми, а също така определя тяхното положение в Периодичната таблица на елементите.

Електроните са подредени в електронните обвивки на атома по определен начин чрез комбинация от квантови състояния. В момента, в който едното от тези състояния е заето от електрон, другите електрони трябва да са 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 орбиталите на електроните.

Електронните орбитали са обемът на пространството, където електронът има 95% шанс да се срещне. Има различни видове орбитали, с различни форми. Във всяка орбитала могат да бъдат разположени максимум два електрона. Първата орбитала на един атом е там, където има най-голяма вероятност да се намерят електрони.

Орбиталите се обозначават с буквите s, p, d и f, тоест Sharp, Principle, Diffuse и Fundamental, и те се комбинират, когато атомите се съединят, образувайки по-голяма молекула. Във всяка обвивка на атома са тези комбинации от орбитали.

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

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

Първата орбитала и втората орбитала имат същите характеристики като S орбитала, имат радиални възли, имат по-голяма вероятност от сферичен обем и могат да държат само два електрона. Те обаче са разположени на различни енергийни нива и по този начин заемат различни пространства около ядрото.

Местоположение в периодичната таблица с елементи

Всяка от електронните конфигурации на елементите е уникална, затова те определят тяхното положение в периодичната таблица на елементите. Тази позиция се определя от периода на всеки елемент и атомното му число от броя на електроните, които има атомът на елемента.

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

Всяка орбитала е представена в конкретни блокове в периодичната таблица с елементи. Например блокът на S орбиталите е областта на алкалните метали, първата група в таблицата и където са открити шест елемента литий (Li), рубидий (Rb), калий (K), натрий (Na), франций (Fr) и цезий (Cs), а също и водород (H), който не е метал, а газ.

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

Водородът в този случай е газ, но той е в група 1 от периодичната таблица от елементи, тъй като също има само един електрон. Водородът може да образува йони с един положителен заряд, но извличането на неговия единичен електрон изисква много повече енергия, отколкото премахването на електроните от другите алкални метали. Когато образува съединения, водородът обикновено генерира ковалентни връзки.

Въпреки това, при изключително високи налягания, водородът се превръща в метален и се държи като останалите елементи от неговата група. Това се случва например в ядрото на планетата Юпитер.

Група 2 съответства на алкалоземните метали, тъй като техните оксиди имат алкални свойства. Сред елементите от тази група намираме магнезий (Mg) и калций (Ca). Нейните орбитали също принадлежат на S-ниво.

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

Елементите, които преминават от група 13 до 18 в таблицата, съответстват на орбиталите Р. И накрая елементите, известни като лантаниди и актиниди, имат орбитали с име F.

Местоположение на електроните в орбитали

Електроните се намират в орбиталите на атома като начин за намаляване на енергията. Следователно, ако се стремят да увеличат енергията, електроните ще запълнят основните орбитални нива, отдалечавайки се от ядрото на атома.

Трябва да се има предвид, че електроните имат присъщо свойство, известно като спин. Това е квантова концепция, която определя, наред с други неща, спина на електрона в орбиталата. Какво е важно, за да определите позицията си в енергийните нива.

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

• Принцип на Ауфбау: Електроните влизат първо в орбиталите с най-ниска енергия. Този принцип се основава на диаграми на енергийните нива на определени атоми.

• Принцип на изключване на Паули: Атомната орбитала може да опише най-малко два електрона. Това означава, че само два електрона с различен спин на електрон могат да заемат атомна орбитала.

Това означава, че атомната орбитала е енергийно състояние.

• Правило на Хонд: Когато електроните заемат орбитали с една и съща енергия, електроните първо ще влязат в празните орбитали. Това означава, че електроните предпочитат успоредни завъртания в отделни орбити на енергийните равнини.

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

Специални електронни конфигурации

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

В случай на енергийни под равнини, половин пълен и пълен пълен подраздел намаляват енергията на атома. Това кара атома да има по-голяма стабилност.

Препратки

1. Електронна конфигурация. Възстановено от Wikipedia.com.
2. Електронни конфигурации Intro. Възстановено от chem.libretexts.org.
3. Орбитали и облигации. Възстановени от chem.fsu.edu.
4. Периодична таблица, основни елементи от групата. Възстановено от newworldencyclopedia.org.
5. Принципи на електрическата конфигурация. Възстановени от sartep.com.
6. Електронна конфигурация на елементите. Възстановено от science.uwaterloo.ca.
7. Електрон спин. Възстановен от hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.