Hvordan sammenligner energiniveauer af elektroner?

1. Kvantisering:

* Diskrete niveauer: Elektroner kan kun optage specifikke, kvantiserede energiniveau, hvilket betyder, at de ikke kan eksistere på energier mellem disse niveauer. Dette er i modsætning til et klassisk system, hvor et objekt kan have enhver energi.

* jordtilstand: Det laveste energiniveau kaldes jordtilstand. Elektroner foretrækker at besætte denne tilstand.

* ophidsede stater: Højere energiniveau kaldes ophidsede tilstande. En elektron kan fremmes til en ophidset tilstand ved at absorbere energi (f.eks. Fra lys).

2. Shell og underskalstruktur:

* skaller: Elektroner er organiseret i skaller, betegnet med hovedkantumnumre (n =1, 2, 3 osv.). Højere skaller har højere energiniveau.

* underskaller: Inden for hver skal er der underskaller (S, P, D, F) med lidt forskellige energiniveauer. Inden for en skal er energiordren generelt s

3. Energiforskel:

* Større energigap: Energiforskellen mellem to på hinanden følgende energiniveau stiger, når det vigtigste kvantetal (N) øges. Dette betyder, at overgange mellem højere energiniveau kræver mere energi.

* Overgangsenergi: Når en elektron springer mellem to energiniveauer, udsender den eller absorberer energi svarende til forskellen mellem disse niveauer. Denne energi kan være i form af lys (fotoner).

4. Elektronkonfiguration:

* aufbau -princip: Elektroner udfylder energiniveauet i rækkefølge af stigende energi.

* Hunds regel: Når man fylder underskaller med flere orbitaler, optager elektroner først hver orbital individuelt, før de parrer sig.

5. Faktorer, der påvirker energiniveauet:

* atomafgift: En højere atomafgift (flere protoner) tiltrækker elektroner stærkere og sænker deres energiniveau.

* afskærmning: Indre elektroner skjuler ydre elektroner mod den fulde atomafgift, hvilket øger deres energiniveau.

* Elektronelektronafvisning: Elektroner i samme skal eller underskal afviser hinanden og øger deres energiniveau lidt.

Sammenligning af energiniveau er afgørende for forståelse:

* Kemisk binding: Elektroner i den ydre skal er involveret i binding, og deres energiniveau bestemmer bindingen og styrken af ​​bindingen.

* spektroskopi: Absorptionen og emissionen af ​​lys af atomer bestemmes af energiforskellene mellem elektroniveauer.

* atomegenskaber: Mange kemiske og fysiske egenskaber ved elementer er relateret til arrangementet og energiniveauet for deres elektroner.

Ved at forstå principperne om energiniveau kan vi forudsige og forklare en lang række kemiske og fysiske fænomener.