Science >> Wetenschap >  >> Energie

Welke kwantumnummers specificeren in veel-elektronen-atomen de energie van een elektron?

In veel-elektronenatomen, het belangrijkste kwantumnummer (n) is het primaire kwantumnummer dat het energieniveau bepaalt van een elektron.

Dit is waarom:

* n vertegenwoordigt de elektronenschil, met hogere waarden van N overeenkomend met hogere energieniveaus. Dus een elektron met n =1 bevindt zich in de grondtoestand (laagste energie), terwijl een elektron met n =2 in de eerste geëxciteerde toestand is, enzovoort.

Het is echter belangrijk om te onthouden dat de energie van een elektron in een veel-elektronenatoom niet alleen wordt bepaald door n . Andere factoren spelen een rol:

* Elektronen-elektroneninteracties: Elektronen in een multi-elektronenatoom afstoten elkaar, wat hun energieniveaus beïnvloedt. Dit effect is vooral significant voor atomen met meerdere elektronen in dezelfde subshell.

* Afscherming: Binnen -elektronen beschermen de buitenste elektronen gedeeltelijk tegen de volledige attractie van de kern. Dit afschermingseffect wijzigt verder de energieniveaus van elektronen.

Hoewel N de primaire factor is, leiden deze extra interacties tot het volgende:

* Subshells: Binnen een gegeven schaal (N) worden de energieniveaus verder opgesplitst in subshells, aangegeven door het Angular Momentum Quantum Number (L) .

* fijne structuur: Zelfs binnen een subshell zijn er kleine energieverschillen als gevolg van elektronen-elektroneninteracties en relativistische effecten, wat leidt tot verdere splitsing van energieniveaus.

Daarom, hoewel N de primaire bepalende factor is van de energie van een elektron, vereist het complete energiebeelden in een veel-elektronenatoom rekening houdend met het samenspel van alle kwantumaantallen.