Care sunt ponderile energetice?

sub-niveluri de energie în atom sunt forma în care electronii sunt organizați în straturile electronice, distribuția lor în moleculă sau atom. Aceste sub-nivele de energie se numesc orbite.

Organizarea electronilor în sub-nivele este ceea ce permite combinații chimice de atomi diferiți și definește, de asemenea, poziția lor în cadrul tabelului periodic al elementelor.

Electronii sunt aranjați în straturile electronice ale atomului într-un anumit fel printr-o combinație de stări cuantice. În momentul în care una dintre aceste stări este ocupată de un electron, ceilalți electroni trebuie plasați într-o stare diferită.

introducere

Fiecare element chimic din Masa Periodică constă din atomi, care la rândul lor sunt compuși din neutroni, protoni și electroni. Electronii sunt particule încărcate negativ care se găsesc în jurul nucleului oricărui atom, distribuite în orbitele electronilor.

Orbalele electronice reprezintă volumul spațiului în care un electron are o șansă de 95% de a fi găsit. Există diferite tipuri de orbite, cu forme diferite. În fiecare orbital poate fi localizat un maxim de doi electroni. Prima orbitală a unui atom este cea mai mare probabilitate de a găsi electroni.

Orbitalele sunt desemnate prin literele s, p, d și f, adică Sharp, Principiu, Diffuse și Fundamental, și se combină atunci când atomii se alătură pentru a forma o moleculă mai mare. Aceste combinații de orbite se găsesc în fiecare strat al atomului.

De exemplu, în stratul 1 al atomului există orbitale S, în stratul 2 există orbite S și P, în interiorul stratului 3 al atomului există orbite S, P și D și în final în stratul 4 al atomului există toate orbitele S, P, D și F.

De asemenea, în orbitale găsim diferite sub-nivele, care la rândul lor pot stoca mai mulți electroni. Orbitalele la diferite niveluri de energie sunt similare unul cu altul, dar ocupă diferite zone ale spațiului.

Primul orbital și cel de-al doilea orbital au aceleași caracteristici ca un orbital S având noduri radiale, au o probabilitate mai mare de volum sferic și poate deține doar doi electroni. Cu toate acestea, ele sunt situate la niveluri diferite de energie și astfel ocupă spații diferite în jurul nucleului.

Locația în tabelul periodic al elementelor

Fiecare dintre configurațiile electronice ale elementelor este unică, motiv pentru care își determină poziția în tabelul periodic al elementelor. Această poziție este definită de perioada fiecărui element și de numărul său atomic prin numărul de electroni pe care atomul elementului îl are.

Astfel, folosirea tabelului periodic pentru a determina configurația electronilor în atomi este esențială. Elementele sunt împărțite în grupuri în funcție de configurațiile lor electronice, după cum urmează:

Fiecare orbital este reprezentat în blocuri specifice în cadrul tabelului periodic de elemente. De exemplu, blocul orbital S este regiunea metalelor alcaline, primul grup din tabel și unde sunt șase elemente Litiu (Li), Rubidiu (Rb), Potasiu (K), Sodiu (Na), Francio Fr) și Cesiu (Cs) și de asemenea hidrogen (H), care nu este un metal, ci un gaz.

Acest grup de elemente are un electron, care de obicei se pierde ușor pentru a forma un ion încărcat pozitiv. Ele sunt cele mai active metale și cele mai reactive.

Hidrogenul, în acest caz, este un gaz, dar se încadrează în grupa 1 a Tabelului periodic al elementelor, deoarece are și un singur electron. Hidrogenul poate forma ioni cu o singură încărcare pozitivă, dar realizarea unui singur electron necesită mult mai multă energie decât îndepărtarea electronilor din celelalte metale alcaline. Prin formarea compușilor, hidrogenul generează de obicei legături covalente.

Cu toate acestea, sub presiuni foarte mari, hidrogenul devine metalic și se comportă ca și restul elementelor din grupul său. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în interiorul nucleului planetei Jupiter.

Grupa 2 corespunde metalelor alcalino-pământoase, deoarece oxizii lor au proprietăți alcaline. Printre elementele acestui grup găsim magneziu (Mg) și calciu (Ca). Orbalii acestora aparțin, de asemenea, nivelului S.

Metalele de tranziție, care corespund grupurilor de la 3 până la 12 din tabelul periodic, au orbitale de tip D.

Elementele care merg de la grupa 13 la 18 din tabel corespund orbitalilor P. Și în final elementele cunoscute ca lantanide și actinide au orbite ale numelui F.

Localizarea electronului în orbitale

Electronii se găsesc în orbitele atomului ca o modalitate de a scădea energia. Prin urmare, dacă încercați să creșteți energia, electronii vor umple nivelele orbitale principale, îndepărtându-se de nucleul atomului.

Trebuie să considerăm că electronii au o proprietate intrinsecă cunoscută sub numele de spin. Acesta este un concept cuantic care determină, printre altele, rotirea electronului din interiorul orbitalului. Ceea ce este esențial pentru a vă determina poziția în subsolurile energetice.

Regulile care determină poziția electronilor în orbitele atomului sunt următoarele:

• Principiul lui Aufbau: Electronii intră mai întâi în orbitale cu energie mai mică. Acest principiu se bazează pe diagramele nivelurilor energetice ale anumitor atomi.

• Principiul excluziunii lui Pauli: Un orbital atomic poate descrie cel puțin doi electroni. Aceasta înseamnă că numai doi electroni cu rotație electronică diferită pot ocupa un orbital atomic.

Aceasta implică faptul că o orbită atomică este o stare energetică.

• Norma lui Hund: Când electronii ocupă orbite ale aceleiași energii, electronii vor intra mai întâi în orbitele goale. Aceasta înseamnă că electronii preferă rotirile paralele în orbite separate ale sub-nivelurilor de energie.

Electronii vor umple toate orbitele în subsoluri înainte de a întâlni rotirile opuse.

Configurări electronice speciale

Există, de asemenea, atomi cu cazuri speciale de sub-niveluri de energie. Când doi electroni ocupă aceeași orbitală, ei trebuie să aibă nu numai rotiri diferite (așa cum este indicat de principiul excluderii lui Pauli), dar cuplarea electronilor ridică puțin energia.

În cazul subsilevelelor energetice, un sub-nivel plin și jumătate plin reduce energia atomului. Aceasta conduce atomul la o stabilitate mai mare.

referințe

1. Configurarea electronică. Adus de la Wikipedia.com.
2. Configurații electronice intro. Adus de la chem.libretexts.org.
3. Orbitale și Obligațiuni. Adus de la chem.fsu.edu.
4. Tabelul periodic, principalele elemente ale grupului. Adus de la newworldencyclopedia.org.
5. Principiile de configurare a electrozilor. Recuperat de la sartep.com.
6. Configurarea electronică a elementelor. Adus de la science.uwaterloo.ca.
7. Spinarea electronilor. Adus de la hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.