Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat bepaalt een energieniveau?

Het energieniveau van een elektron in een atoom wordt bepaald door verschillende factoren:

1. Hoofdkwantumnummer (n): Dit is de belangrijkste factor. Het beschrijft de afstand van het elektron van de kern en het is energieniveau . Hogere waarden van N (n =1, 2, 3, ...) geven hogere energieniveaus en grotere afstanden van de kern aan.

2. Angular Momentum Quantum Number (L): Dit beschrijft de vorm van het orbitale elektron . Elke waarde van L (L =0, 1, 2, ...) komt overeen met een andere vorm:

* l =0:s orbital (sferisch)

* l =1:P orbital (haltervormig)

* l =2:D orbital (meer complexe vormen)

* l =3:f orbital (nog complexere vormen)

Binnen een gegeven N hebben orbitalen met hogere L -waarden iets hogere energie.

3. Magnetisch kwantumnummer (ml): Dit beschrijft de oriëntatie van het orbitaal in de ruimte . Voor een gegeven L zijn er 2L + 1 mogelijke waarden van ML, die de verschillende ruimtelijke oriëntaties van het orbitaal vertegenwoordigen. Een P orbitaal (L =1) heeft bijvoorbeeld drie mogelijke oriëntaties (ml =-1, 0, +1). Het energieverschil tussen deze oriëntaties is meestal erg klein.

4. Spin Quantum Number (MS): Dit beschrijft het intrinsieke hoekmomentum van het elektron, dat is gekwantiseerd en een draai heeft van +1/2 of -1/2. Hoewel het geen significante invloed heeft op het energieniveau van een individueel elektron, speelt het een rol in de algehele stabiliteit van een atoom, vanwege het Pauli -uitsluitingsprincipe.

Samenvattend:

* Het belangrijkste kwantumnummer (n) is de primaire bepalende factor voor energieniveau, waarbij hogere waarden wijzen op hogere energieniveaus.

* Het Angular Momentum Quantum Number (L) draagt ​​bij aan het energieniveau, met hogere L -waarden binnen een gegeven N resulterend in iets hogere energie.

* magnetisch kwantumnummer (ml) en spin Quantum Number (MS) beïnvloeden de individuele energieniveaus niet significant, maar draag niet bij aan de algehele stabiliteit van het atoom.

Het is belangrijk op te merken dat de energieniveaus kunnen worden beïnvloed door externe factoren zoals elektrische of magnetische velden, en het specifieke energieniveau van een elektron hangt ook af van het type atoom of molecuul waarin het zich bevindt.