Opredelitev glavne energetske ravni

STEVE HORRELL / SPL / Getty Images

V kemiji se glavna energetska raven elektrona nanaša na lupino ali orbitalo, v kateri se elektron nahaja glede na atomsko jedro. Ta raven je označena z glavnico kvantno število n. Prvi element v obdobju periodnega sistema uvaja novo glavno energijsko raven.

Energijske ravni in atomski model

Koncept ravni energije je en del atomski model ki temelji na matematični analizi atomskih spektrov. Vsak elektron v atomu ima energijski podpis, ki je določen z njegovim odnosom z drugimi negativno nabitimi elektroni v atomu in pozitivno nabitim atomskim jedrom. Elektron lahko spreminja nivoje energije, vendar le po korakih ali kvantih, ne pa v neprekinjenih korakih. Energija energijske ravni se povečuje, bolj ko je oddaljena od jedra. Nižje kot je število glavne energijske ravni, bližje so elektroni drug drugemu in jedru atoma. Med kemijskimi reakcijami je težje odstraniti elektron z nižje energijske ravni kot z višje.

Pravila glavnih energijskih ravni

Glavna energijska raven lahko vsebuje do 2n^dvaelektronov, pri čemer je n število vsake ravni. Prva energijska raven lahko vsebuje 2(1)^dvaali dva elektrona; drugi lahko vsebuje do 2(2)^dvaali osem elektronov; tretji lahko vsebuje do 2(3)^dvaali 18 elektronov itd.

Prvi glavni energijski nivo ima eno podnivo, ki vsebuje eno orbitalo, imenovano s orbitala. Orbitala s lahko vsebuje največ dva elektrona.

Naslednji glavni energijski nivo vsebuje eno s orbitalo in tri p orbitale. Niz treh p orbital lahko zadrži do šest elektronov. Tako lahko drugi glavni energijski nivo zadrži do osem elektronov, dva v orbitali s in šest v orbitali p.

Tretji glavni energijski nivo ima eno s orbitalo, tri p orbitale in pet d orbital, od katerih lahko vsaka zadrži do 10 elektronov. To omogoča največ 18 elektronov.

Četrta in višje ravni imajo poleg s, p in d orbital še podnivo f. Podnivo f vsebuje sedem f orbital, od katerih lahko vsaka zadrži do 14 elektronov. Skupno število elektronov na četrtem glavnem energijskem nivoju je 32.

Elektronski zapis

Zapis, ki se uporablja za označevanje vrste energetskega nivoja in števila elektronov na tem nivoju, ima koeficient za številko glavnega energijskega nivoja, črko za podnivoj in nadnapis za število elektronov, ki se nahajajo na tem podnivoju. Na primer zapis 4p³označuje četrto glavno energijsko raven, podnivo p, in prisotnost treh elektronov na podnivoju p.

Če izpišemo število elektronov na vseh energijskih ravneh in podnivojih atoma, dobimo elektronska konfiguracija atoma.