Hvorfor går en elektron i et kaliumatom det fjerde energiniveau i stedet for at klemme ind på tredje niveau?

* Pauli Ekskluderingsprincip: Dette princip siger, at ingen to elektroner i et atom kan have det samme sæt med fire kvantetal. På enklere termer kan hver orbital maksimalt holde to elektroner, og de skal have modsatte spins.

* fyldte underskaller: Atomer har en tendens til at være mere stabile, når deres elektronunderskaller er helt fyldte eller halvfyldte.

Lad os anvende disse principper på kalium:

1. kaliums elektronkonfiguration: Kalium har 19 elektroner. Dens elektronkonfiguration er 1S² 2s² 2p⁶ 3S² 3P⁶ 4S¹.

2. Tredje energiniveau: Det tredje energiniveau (n =3) har tre underskaller:3S, 3P og 3D. 3'erne og 3p underskaller er fuldstændigt fyldt med henholdsvis 2 og 6 elektroner.

3. fjerde energiniveau: Det fjerde energiniveau (n =4) starter med 4S -underskalet. Selvom 3D -underskalet er tilgængeligt (og lavere i energi), er den ikke fyldt.

4. stabilitet: Subshellet på 4S er kun fyldt med en elektron, hvilket gør det mere stabilt end at have to elektroner i 3D -underskalet. Dette skyldes, at det er energisk gunstigt at have et enkelt elektron i 4S -underskalet sammenlignet med at have to elektroner i 3D -underskalet.

Konklusion: Den yderste elektron i kalium går til det fjerde energiniveau, fordi det er energisk mere gunstigt end at udfylde 3D -underskalet. Denne opførsel styres af Pauli -ekskluderingsprincippet og stabiliteten af ​​fyldte underskaller.