Definícia hlavnej energetickej úrovne

STEVE HORRELL / SPL / Getty Images

V chémii sa hlavná energetická hladina elektrónu vzťahuje na obal alebo orbitál, v ktorom je elektrón umiestnený vzhľadom na jadro atómu. Túto úroveň označuje riaditeľ kvantové číslo n. Prvý prvok periódy periodickej tabuľky zavádza novú hlavnú energetickú úroveň.

Energetické hladiny a atómový model

Koncept energetických úrovní je jednou časťou atómový model ktorý je založený na matematickej analýze atómových spektier. Každý elektrón v atóme má energetický podpis, ktorý je určený jeho vzťahom s inými záporne nabitými elektrónmi v atóme a kladne nabitým atómovým jadrom. Elektrón môže meniť energetické úrovne, ale iba po krokoch alebo kvantách, nie o kontinuálnych prírastkoch. Energia energetickej hladiny sa zvyšuje, čím ďalej je od jadra. Čím je číslo hlavnej energetickej hladiny nižšie, tým sú elektróny bližšie k sebe a k jadru atómu. Počas chemických reakcií je ťažšie odstrániť elektrón z nižšej energetickej hladiny ako z vyššej.

Pravidlá základných energetických úrovní

Hlavná energetická hladina môže obsahovať až 2n^dvaelektróny, pričom n je číslo každej úrovne. Prvá energetická úroveň môže obsahovať 2 (1)^dvaalebo dva elektróny; druhý môže obsahovať až 2(2)^dvaalebo osem elektrónov; tretí môže obsahovať až 2(3)^dvaalebo 18 elektrónov a tak ďalej.

Prvá hlavná energetická úroveň má jednu podúroveň, ktorá obsahuje jeden orbitál, nazývaný orbitál s. Orbitál s môže obsahovať maximálne dva elektróny.

Ďalšia hlavná energetická hladina obsahuje jeden orbitál s a tri orbitály p. Sada troch orbitálov p môže pojať až šesť elektrónov. Druhá hlavná energetická hladina teda môže obsahovať až osem elektrónov, dva v orbitáli s a šesť v orbitáli p.

Tretia hlavná energetická hladina má jeden orbitál s, tri orbitály p a päť orbitálov d, z ktorých každý môže obsahovať až 10 elektrónov. To umožňuje maximálne 18 elektrónov.

Štvrtá a vyššia úroveň má okrem orbitálov s, p a d aj podúroveň f. Podúroveň f obsahuje sedem orbitálov f, z ktorých každý môže obsahovať až 14 elektrónov. Celkový počet elektrónov na štvrtej hlavnej energetickej úrovni je 32.

Elektrónový zápis

Zápis používaný na označenie typu energetickej hladiny a počtu elektrónov v tejto úrovni má koeficient pre počet hlavnej energetickej úrovne, písmeno pre podúroveň a horný index pre počet elektrónov nachádzajúcich sa v tejto podúrovni. Napríklad zápis 4p³označuje štvrtú hlavnú energetickú hladinu, podúroveň p, a prítomnosť troch elektrónov v podúrovni p.

Zapísaním počtu elektrónov vo všetkých energetických úrovniach a podúrovniach atómu vzniká elektrónová konfigurácia atómu.