Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe vullen elektronen doorgaans de energieniveaus?

Elektronen vullen de energieniveaus op een voorspelbare en geordende manier, volgens specifieke regels:

1. Het AUFBAU -principe: Elektronen vullen eerst de laagste beschikbare energieniveaus, die alleen naar hogere energieniveaus gaan wanneer de onderste vol zijn. Dit principe wordt soms het 'opbouwprincipe' genoemd.

2. Het Pauli -uitsluitingsprincipe: Elk orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten, en deze elektronen moeten tegengestelde spins hebben (één spin -up, één spin naar beneden). Dit wordt vaak gevisualiseerd als één elektron met spin "omhoog" (weergegeven door een pijl die naar boven wijst) en één elektron met spin "omlaag" (weergegeven door een pijl die naar beneden wijst).

3. De regel van Hund: Bij het vullen van orbitalen binnen een subshell (bijvoorbeeld de 2P -subshell), zullen elektronen elk orbitaal afzonderlijk bezetten voordat ze in een orbitaal worden verdubbeld. Dit betekent dat ze elk orbitaal met één elektron vullen voordat ze een tweede elektron aan een van de orbitalen toevoegen.

4. Het AUFBAU -diagram: Dit is een visuele weergave van de volgorde waarin energieniveaus worden gevuld. Het toont de opstelling van orbitalen en helpt de elektronenconfiguratie van een atoom te voorspellen.

Hier is een samenvatting van hoe elektronen energieniveaus vullen:

* Eerst is het laagste energieniveau (n =1) gevuld. Dit niveau heeft slechts één subshell (1s) die maximaal 2 elektronen kan bevatten.

* Vervolgens is het n =2 energieniveau gevuld. Dit niveau heeft twee subshells (2S en 2p). De 2S -subshell kan maximaal 2 elektronen bevatten en de 2P -subshell kan maximaal 6 elektronen bevatten.

* omhoog gaat het n =3 energieniveau gevuld, gevolgd door het n =4 niveau, enzovoort.

belangrijke opmerkingen:

* De volgorde van het vullen van subshells kan soms afwijken van het AUFBAU -principe vanwege de relatieve energie van de orbitalen. De 4S -subshell is bijvoorbeeld gevuld vóór de 3D -subschaal.

* De elektronenconfiguratie van een atoom beschrijft de verdeling van elektronen in zijn verschillende energieniveaus.

* Inzicht in hoe elektronen energieniveaus vullen is essentieel voor het begrijpen van het chemische gedrag van atomen en moleculen.

Voorbeeld:

* zuurstof (O) heeft 8 elektronen. De elektronenconfiguratie is 1S²2S²2P⁴. Dit betekent:

* Twee elektronen vullen de 1S -subschaal.

* Twee elektronen vullen de 2S -subshell.

* Vier elektronen vullen de 2P -subschaal, met twee elektronen in elk van de 2P -orbitalen.