Science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Welke invloed heeft de volledige vulling van een subshell op E?

Het volledig vullen van een subshell heeft een significant effect op de energie (E) van de elektronen binnen die subshell. Dit is hoe het de energie beïnvloedt:

1. Elektronenconfiguratie:Wanneer een subshell volledig gevuld is, worden alle beschikbare orbitalen binnen die subshell bezet door elektronen. Dit resulteert in een stabiele elektronenconfiguratie.

2. Energie uitwisselen:Elektronen binnen dezelfde subshell-ervaring wisselen energie uit, wat een interactie-energie is die voortkomt uit de kwantummechanische uitwisseling van elektronen tussen identieke deeltjes. Wanneer een subshell volledig gevuld is, wordt de uitwisselingsenergie maximaal. Dit komt omdat alle elektronen in een gevulde subschil dezelfde spinoriëntatie hebben, allemaal omhoog of allemaal omlaag. Deze maximale uitwisselingsenergie draagt ​​bij aan een lagere algehele energietoestand voor de elektronen in de gevulde subschaal.

3. Pauli-uitsluitingsprincipe:Het Pauli-uitsluitingsprincipe stelt dat geen twee elektronen tegelijkertijd dezelfde kwantumtoestand kunnen bezetten. Wanneer een subshell volledig gevuld is, betekent dit dat alle beschikbare kwantumtoestanden binnen die subshell bezet zijn. Dit zorgt ervoor dat de elektronen geen hogere energietoestanden kunnen bezetten, wat resulteert in een lagere algehele energieconfiguratie.

4. Nucleaire lading en elektronen-elektronenafstoting:De energie van elektronen in een atoom wordt ook beïnvloed door de aantrekkingskracht tussen de positief geladen kern en de negatief geladen elektronen. Wanneer een subshell volledig gevuld is, leidt het toegenomen aantal elektronen in die subshell tot een sterkere elektron-elektronenafstoting. Deze afstoting werkt de aantrekkingskracht tussen de elektronen en de kern tegen, wat resulteert in een lichte toename van de energie van de elektronen in de gevulde subshell.

Over het geheel genomen leidt het volledig vullen van een subshell tot een afname van de energie van de elektronen binnen die subshell als gevolg van de maximale uitwisselingsenergie en de beperking opgelegd door het Pauli Exclusion Principle. Er is echter een lichte toename van de energie als gevolg van de toegenomen elektron-elektronenafstoting. Het gecombineerde effect resulteert in een stabielere en lagere energieconfiguratie voor de elektronen in de gevulde subshell.

  • --hotWetenschap