Ce este nivelul de energie în chimie?

Structura materiei a fost de interes pentru omenire încă de când a devenit posibil să nu ne mai facem griji cu privire la hrană și să investigăm lumea din jurul nostru. Fenomene precum seceta, inundațiile, fulgerele, au îngrozit omenirea. Necunoașterea explicațiilor lor a dat naștere la credința în diverși zei răuvoitori care cereau sacrificii. De aceea, oamenii au început să studieze fenomenele naturale, căutând să le prezică și să cerceteze structura substanțelor. Ei au studiat structura atomului și au introdus două concepte importante în chimie: nivelul energetic și subnivelul energetic.

Premisa descoperirii celor mai mici substanțe chimice

Particulele mici din care este alcătuită materia au fost ghicite pentru prima dată de grecii antici. Ei au făcut o descoperire ciudată: scările de marmură, pe care mulți oameni au mers timp de zeci de ani, și-au schimbat forma! Acest lucru a dus la concluzia că piciorul trecutului ia cu el o parte din piatră. Acest fenomen este departe de înțelegerea existenței nivelului energetic în chimie, dar este locul de unde a început totul. Știința a început să progreseze și să aprofundeze structura elementelor chimice și a compușilor lor.

Începutul studiului structurii atomului

La începutul secolului al XX-lea, prin experimente cu electricitate, s-a descoperit atomul. Se credea că este neutră din punct de vedere electric, dar avea pozitive și negative Particule compuse. Oamenii de știință au vrut să afle distribuția lor în interiorul atomului. Au fost propuse mai multe modele, dintre care unul a fost numit chiar "pâine sultanică". Experimentul a fost realizat de fizicianul britanic Ernest Rutherford, care a arătat că în centrul atomului se află nucleul pozitiv, în timp ce sarcina negativă se află în micii electroni care orbitează în jurul acestuia.

Descoperirea nivelului energetic în chimie a reprezentat un progres major în studiul structurii substanțelor și fenomenelor.

Nivelul de energie

În cursul studierii proprietăților substanțelor chimice, sa dovedit că fiecare element are propriile sale niveluri. De exemplu, oxigenul are o singură schemă structurală, în timp ce azotul are o schemă total diferită, deși numerele lor atomice diferă doar cu o unitate. Deci, care este nivelul de energie?? Acestea sunt straturi de electroni, formate din electroni care se formează datorită forței lor de atracție diferite față de nucleul atomului. Unele sunt mai aproape și altele mai departe. Adică, electronii superiori "împing" electronii inferiori.

În chimie, numărul nivelurilor energetice este egal cu numărul perioadei din tabelul periodic. И. Universitatea Mendeleev. Cel mai mare număr de electroni care se află pe un anumit nivel energetic se determină cu următoarea formulă 2n², unde n este un număr de nivel. Astfel, pe primul nivel energetic nu pot exista mai mult de doi electroni, pe al doilea - nu mai mult de opt, pe al treilea - optsprezece, și așa mai departe.

Fiecare atom are un nivel care se află mai departe de nucleul său decât ceilalți. Este cel mai exterior sau ultimul nivel și se numește nivel energetic exterior. Pentru elementele unei subgrupe principale, numărul de electroni de pe acel subnivel este egal cu numărul grupului.

Pentru a construi o diagramă a unui atom și a nivelelor sale de energie în chimie, urmați acest plan:

• determină numărul tuturor electronilor unui atom al unui anumit element, care este egal cu numărul de ordine al acestuia;
• determinați numărul de niveluri de energie în funcție de numărul perioadei;
• Determinați numărul de electroni de pe fiecare nivel energetic.

Pentru exemple de diagrame ale nivelurilor energetice ale unor elemente, a se vedea mai jos.

Subniveluri de energie

În atomi, în afară de nivelurile energetice, există subniveluri. La fiecare nivel, în funcție de numărul de electroni de pe el, se umplu anumite subniveluri. În funcție de modul în care este completat subnivelul, se disting patru tipuri de elemente:

• Elemente S. Umplerea substraturilor s, care nu pot conține mai mult de doi electroni, are loc. Acestea includ primele două elemente din fiecare perioadă;
• Elemente P . În aceste elemente nu pot exista mai mult de șase electroni dispuși la nivelul p;
• Elemente D. Acestea includ elemente cu perioade mari (decenii) care se află între elementele s și p;
• Elemente F . Finalizarea perioadei f are loc în actinoide și lantonoide, care se află în a șasea și a șaptea perioadă.