Les niveaux de électrons dans les atomes

November 20

Les niveaux de électrons dans les atomes


L'image classique de l'atome est connu comme le modèle de Rutherford-Bohr. Il se compose de particules chargées négativement --electrons - en orbite autour d'un noyau de particules avec positifs ou pas de charge - protons et neutrons, respectivement. Sept orbites totales ou niveaux d'énergie, il existe dans un atome et les électrons ne peuvent pas exister entre les orbites.

Electrons

Chaque orbite ne peut contenir qu'un nombre précis d'électrons, et des orbites plus près du noyau ont l'énergie inférieurs à ceux plus loin. Les orbites plus proches de faible énergie se remplissent d'abord créer un atome dans son état le plus stable, connu sous le nom de l'état fondamental. Si l'énergie est ajouté à l'atome, que ce soit sous forme de chaleur, de lumière ou une décharge électrique, un électron peut devenir «excité» et sauter temporairement à un niveau d'énergie plus élevé. Lorsque l'électron retombe à son niveau initial, l'énergie est émise sous forme de lumière visible, les rayons X ou d'autres formes de rayonnement électromagnétique.

Niveaux d'énergie

Le nombre maximum d'électrons d'un niveau d'énergie peut contenir est 2n ^ 2, avec "n" représentant le niveau d'énergie, ou nombre quantique principal. Le niveau d'énergie le plus proche du noyau est représenté par le niveau d'énergie 1 et contient un maximum de 2 (1 ^ 2), ou deux électrons. Le niveau d'énergie 2 contient un maximum de 2 (2 ^ 2), ou huit, les électrons. Le niveau d'énergie 3 contient un maximum de 2 (3 ^ 2), ou 18, les électrons, et le niveau 4 a un maximum de 2 (4 ^ 2), ou 32, des élections. Le nombre maximal théorique des électrons contenus dans les niveaux d'énergie 5, 6 et 7 est de 50, 72 et 98, respectivement, mais en pratique, ces niveaux d'énergie ne sont jamais remplie.

Les sous-niveaux d'énergie

Chaque niveau d'énergie principale est divisée en un ou plusieurs sous-niveaux d'énergie - jusqu'à sept, en théorie - avec le nombre total de sous-niveaux égal au nombre quantique principal (n). Les sous-niveaux sont numérotés 0, 1, 2, et ainsi de suite jusqu'à 6, mais pour tous les éléments connus du tableau périodique, seuls les quatre premiers sous-niveaux sont effectivement utilisés.

Erwin Schrodinger

Le modèle de Rutherford-Bohr reconnaît correctement les électrons existent dans les niveaux d'énergie, mais ne peut pas tenir compte de l'énergie émise lorsqu'un électron tombe d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur dans un atome d'autre chose que l'hydrogène. L'hydrogène est l'atome le plus simple de l'ensemble, avec un seul électron et un proton. Erwin Schrodinger, qui a remporté conjointement le prix Nobel de physique en 1933, a développé l'idée que les électrons se comportent comme des particules à certains moments et des ondes électromagnétiques comme à d'autres. Il a remplacé les orbites spécifiques avec des nuages ​​de probabilité, permettant le calcul de la probabilité d'un électron existe à un endroit particulier.