Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is energie van een elektron in een bepaalde baan of schaal?

De energie van een elektron in een bepaalde baan of schaal wordt gekwantiseerd, wat betekent dat het alleen kan bestaan ​​op specifieke discrete energieniveaus. Dit is een fundamenteel principe van kwantummechanica.

Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

Bohr -model:

* Gekwantiseerde energieniveaus: Het Bohr -model, hoewel vereenvoudigd, biedt een goed uitgangspunt. Het suggereert dat elektronen de kern draaien in specifieke cirkelvormige paden die banen of schalen worden genoemd. Elke baan komt overeen met een specifiek energieniveau, met hogere banen met hogere energieën.

* energieniveaus: De energieniveaus worden gekwantiseerd, wat betekent dat een elektron alleen kan bestaan ​​in deze specifieke energieniveaus en er niet tussen kan worden gevonden.

* overgangen: Elektronen kunnen overgaan tussen energieniveaus door fotonen te absorberen of uit te stoten (pakketten van lichte energie). Als een elektron een foton absorbeert met de juiste hoeveelheid energie, kan het naar een hoger energieniveau springen. Omgekeerd, als een elektron daalt tot een lager energieniveau, brengt het een foton af met het energieverschil tussen de twee niveaus.

Kwantummechanisch model:

* orbitalen: Het kwantummechanische model is nauwkeuriger en beschrijft elektronen in termen van orbitalen, die driedimensionale gebieden van ruimte zijn waar een grote kans is om een ​​elektron te vinden.

* Hoofdkwantumnummer (n): Dit aantal beschrijft het energieniveau van het elektron en komt overeen met de schaal in het Bohr -model. Hogere waarden van 'n' duiden op hogere energieniveaus.

* Andere kwantumnummers: Naast 'N' definiëren andere kwantumnummers (L, M_L, M_S) het specifieke orbitaal en de spin van het elektron. Deze cijfers beïnvloeden ook de energie van de elektron, maar in mindere mate dan 'n'.

factoren die de elektronenenergie beïnvloeden:

* Nucleaire lading: Een hogere nucleaire lading (meer protonen in de kern) leidt tot een sterkere aantrekkingskracht tussen de kern en de elektronen, wat resulteert in lagere energieniveaus.

* Afscherming: Elektronen in binnenschalen beschermen de buitenste elektronen gedeeltelijk van de aantrekkingskracht van de kern. Dit vermindert de effectieve nucleaire lading die wordt ervaren door buitenste elektronen, wat leidt tot hogere energieniveaus.

* Regeling van elektronen-elektronen: Afstoting tussen elektronen in dezelfde schaal of subshell beïnvloedt ook hun energieniveaus.

Key Takeaways:

* De energie van een elektron in een atoom wordt gekwantiseerd.

* De energie van een elektron wordt bepaald door zijn belangrijkste kwantumgetal (N), dat overeenkomt met de schaal of energieniveau die het bezet.

* Andere factoren zoals nucleaire lading en afscherming beïnvloeden ook elektronenenergie.

De specifieke energieniveaus en overgangen van elektronen zijn cruciaal voor het begrijpen van het gedrag van atomen en de interacties daartussen, inclusief chemische binding, spectroscopie en het gedrag van materialen.