Det underniveauer af energi i atomet er de den måde, hvorpå elektronerne er organiseret i de elektroniske skaller, deres fordeling i molekylet eller atomet. Disse energiniveauer kaldes orbitaler..
Organiseringen af elektroner i underniveauer er det, der tillader kemiske kombinationer af forskellige atomer og definerer også deres position inden for det periodiske system..
Elektroner er arrangeret i atomets elektroniske skaller på en bestemt måde ved hjælp af en kombination af kvantetilstande. I det øjeblik, hvor en af disse tilstande er optaget af en elektron, skal de andre elektroner være placeret i en anden tilstand.
Artikelindeks
Hvert kemisk element i det periodiske system består af atomer, som igen består af neutroner, protoner og elektroner. Elektroner er negativt ladede partikler, der findes omkring kernen i ethvert atom, fordelt i elektronernes orbitaler.
Elektronorbitaler er det rumfang, hvor en elektron har en 95% chance for at mødes. Der er forskellige typer orbitaler med forskellige former. Maksimalt to elektroner kan være placeret i hver bane. Den første orbital i et atom er, hvor der er størst sandsynlighed for at finde elektroner.
Orbitalerne er betegnet med bogstaverne s, p, d og f, det vil sige skarp, princip, diffus og grundlæggende, og de kombineres, når atomer går sammen for at danne et større molekyle. I hvert lag af atomet er disse kombinationer af orbitaler.
For eksempel i lag 1 af atomet er der S-orbitaler, i lag 2 er der S- og P-orbitaler, inden for lag 3 af atomet er der S-, P- og D-orbitaler og endelig i lag 4 af atomet er der S-, P-, D- og F-orbitalerne.
Også i orbitalerne finder vi forskellige underniveauer, som igen kan gemme flere elektroner. Orbitaler på forskellige energiniveauer ligner hinanden, men optager forskellige områder i rummet..
Den første orbital og den anden orbital har de samme karakteristika som en S orbital, de har radiale knudepunkter, de har større sandsynlighed for sfærisk volumen, og de kan kun holde to elektroner. De er dog placeret på forskellige energiniveauer og indtager således forskellige rum omkring kernen..
Hver af de elektroniske konfigurationer af elementerne er unikke, hvorfor de bestemmer deres placering i det periodiske system. Denne position er defineret af perioden for hvert element og dets atomnummer med antallet af elektroner, som elementets atom har..
Brug af det periodiske system til at bestemme konfigurationen af elektroner i atomer er således nøglen. Elementerne er opdelt i grupper i henhold til deres elektroniske konfigurationer som følger:
Hver orbital er repræsenteret i specifikke blokke inden for det periodiske system. For eksempel er blokken af S-orbitaler regionen af alkalimetalerne, den første gruppe i tabellen, og hvor seks grundstoffer findes Lithium (Li), Rubidium (Rb), Kalium (K), Sodium (Na), Francium ( Fr) og cæsium (Cs) og også hydrogen (H), som ikke er et metal, men en gas.
Denne gruppe af elementer har en elektron, som let går tabt for at danne en positivt ladet ion. De er de mest aktive metaller og de mest reaktive.
Brint er i dette tilfælde en gas, men det er inden for gruppe 1 i det periodiske system af grundstoffer, da det også kun har en elektron. Brint kan danne ioner med en enkelt positiv ladning, men at trække sin enkeltelektron ud kræver meget mere energi end at fjerne elektroner fra de andre alkalimetaller. Når der dannes forbindelser, genererer hydrogen normalt kovalente bindinger.
Men under ekstremt høje tryk bliver brint metallisk og opfører sig som resten af elementerne i sin gruppe. Dette sker for eksempel inde i kernen på planeten Jupiter.
Gruppe 2 svarer til jordalkalimetalerne, da deres oxider har alkaliske egenskaber. Blandt elementerne i denne gruppe finder vi magnesium (Mg) og calcium (Ca). Deres orbitaler hører også til S-niveauet.
Overgangsmetallerne, der svarer til gruppe 3 til 12 i det periodiske system, har orbitaler af D-typen..
Elementerne, der går fra gruppe 13 til 18 i tabellen, svarer til P. orbitaler, og til sidst har elementerne kendt som lanthanider og actinider orbitaler med navnet F.
Elektroner findes i atomets orbitaler som en måde at sænke energi på. Derfor, hvis de søger at øge energi, vil elektronerne udfylde de vigtigste orbitalniveauer og bevæge sig væk fra atomkernen..
Det skal overvejes, at elektroner har en iboende egenskab kendt som spin. Dette er et kvantebegreb, der blandt andet bestemmer elektronens spin inden i kredsløbet. Hvad er vigtigt for at bestemme din position i energiniveauet.
Reglerne, der bestemmer elektronernes position i atomets orbitaler, er følgende:
Dette indebærer, at en atombane er en energitilstand.
Elektronerne udfylder alle orbitaler i underniveauerne inden de møder modsatte spins.
Der er også atomer med specielle tilfælde af energiniveau. Når to elektroner indtager den samme orbital, skal de ikke kun have forskellige spins (som angivet af Pauli-udelukkelsesprincippet), men koblingen af elektronerne hæver energien lidt..
I tilfælde af energiniveauer reducerer et halvt fuldt og et fuldt fuldt underniveau atomets energi. Dette fører til at atomet har større stabilitet.
Endnu ingen kommentarer