ما هو الاوربيتال

توزيع المستويات الفرعية

طاقة الإلكترونات في المدارات الذرية

تتألف الذرة من النواة المركزية التي تحوي البروتونات والنيوترونات، وتحيط بها الإلكترونات. على الرغم من أن جميع الإلكترونات لها نفس الشحنة والكتلة، إلا أن لكل إلكترون في الذرة طاقة مختلفة. يتم العثور على الإلكترونات ذات الطاقة الأقل بالقرب من النواة، حيث تكون القوة الجاذبة للنواة الموجبة هي الأكبر. أما الإلكترونات ذات الطاقة الأعلى، فيتم العثور عليها في مستويات أبعد.

تكميم الطاقة

عندما تزداد طاقة الذرة على سبيل المثال ، عندما يتم تسخين مادة ما ، تزداد أيضًا طاقة الإلكترونات داخل الذرة أي أن الإلكترونات تثار . لكي يعود الإلكترون المثير إلى طاقته الأصلية ، أو حالته الأرضية ، يحتاج إلى إطلاق الطاقة. إحدى الطرق التي يمكن للإلكترون من خلالها إطلاق الطاقة هي بعث الضوء. يصدر كل عنصر ضوءًا بتردد أو لون محدد عند التسخين يتوافق مع طاقة الإثارة الإلكترونية. من المفيد التفكير في هذا مثل الصعود في رحلة من الدرجات. إذا لم ترفع قدمك بشكل كافٍ ، فسوف تصطدم بالدرجة وتعلق على مستوى الأرض. تحتاج إلى رفع قدمك إلى ارتفاع الخطوة للمضي قدمًا. الشيء نفسه ينطبق على الإلكترونات وكمية الطاقة التي يمكن أن تمتلكها. يسمى هذا الفصل للإلكترونات إلى وحدات طاقة بتكميم الطاقة لأن هناك كميات معينة من الطاقة يمكن أن يمتلكها الإلكترون في الذرة. طاقة الضوء المنبعثة عندما ينخفض ​​الإلكترون من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل هي نفس الفرق في الطاقة بين المستويين.

قذائف الإلكترون

سنبدأ بطريقة بسيطة جدا لعرض ترتيب الإلكترونات حول الذرة. هنا، يتم ترتيب الإلكترونات في مستويات طاقة، أو قذائف، حول نواة الذرة. الإلكترونات الموجودة في المستوى الأول أو المستوى الطاقة 1 هي الأقرب إلى النواة وتكون لديها أدنى طاقة. وتكون الإلكترونات البعيدة عن النواة لديها طاقة أعلى. يمكن للقشرة الإلكترونية للذرة أن تحتوي على 2n2 إلكترون، حيث n هو مستوى الطاقة. على سبيل المثال، يمكن للقشرة الأولى أن تحتوي على 2 × (1) 2 أو 2 إلكترون. يمكن للقشرة الثانية أن تحتوي على 2 × (2) 2 أو 8 إلكترونات.

مستويات الطاقة السبعة

• مفهوم مستويات الطاقة جزء من النموذج الذري الذي يستند إلى تحليل رياضي للأطياف الذرية. يتم تحديد توقيع الطاقة لكل إلكترون في الذرة بناء على علاقته مع الشحنات السالبة للإلكترونات في الذرة والشحنة الموجبة للنواة الذرية. يمكن للإلكترون تغيير مستويات الطاقة، ولكن فقط في خطوات محددة ومحدودة، وليس بشكل مستمر. تزداد طاقة المستوى الطاقي بزيادة بعد الإلكترون عن النواة. كلما انخفض عدد المستويات الطاقية الأساسية، زاد اقتراب الإلكترونات من بعضها البعض ومن النواة الذرية. خلال التفاعلات الكيميائية، يكون من الصعب إزالة الإلكترون من مستوى طاقة أقل ونقله إلى مستوى طاقة أعلى.
• قد يحتوي مستوى الطاقة الأساسي على ما يصل إلى 2n2 من الإلكترونات ، حيث يمثل n عدد كل مستوى. يمكن أن يحتوي مستوى الطاقة الأول على 2 (1) 2 أو إلكترونين ؛ يمكن أن تحتوي الثانية على ما يصل إلى 2 (2) 2 أو ثمانية إلكترونات ؛ يمكن أن يحتوي الثالث على ما يصل إلى 2 (3) 2 أو 18 إلكترونًا ، وهكذا.
• يحتوي المستوى الرئيسي الأول للطاقة على مستوى فرعي واحد يحتوي على مدار واحد يسمى المدار s، ويمكن أن يحتوي المدار s على إلكترون واحد على الأكثر.
• يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي التالي على مدار مداري s وثلاثة مدارات p. ويمكن لمجموعة المدارات p الثلاثة استيعاب ما يصل إلى ستة إلكترونات. وبالتالي، يمكن لمستوى الطاقة الرئيسي الثاني أن يحمل ما يصل إلى ثمانية إلكترونات، اثنان في المدار s وستة في المدار p.
• يحتوي المستوى الرئيسي الثالث على مدار s واحد وثلاثة مدارات p وخمسارات d خمسة، ويمكن لكل منها استيعاب ما يصل إلى 10 إلكترونات. وهذا يتيح استيعاب حد أقصى يصل إلى 18 إلكترونًا.
• يحتوي المستوى الرابع والأعلى في ترتيب العناصر على مستوى فرعي يسمى المستوى f، بالإضافة إلى المدارات s و p و d. يتألف المستوى الفرعي f من سبعة مدارات، ويمكن لكل مدار أن يحتوي على ما يصل إلى 14 إلكترونًا. إجمالي عدد الإلكترونات في المستوى الرابع للطاقة هو 32.