Περιεχόμενο
Τα ηλεκτρόνια στο εξώτατο κέλυφος ατόμων, τα ηλεκτρόνια σθένους του, είναι πολύ σημαντικά για τον προσδιορισμό της χημείας του. Παρ 'όλα αυτά, αν γράφετε ηλεκτρονικές διαμορφώσεις, θα πρέπει να λάβετε και τα εσωτερικά ηλεκτρόνια κελύφους. Τα εσωτερικά ηλεκτρόνια κελύφους είναι οποιαδήποτε ηλεκτρόνια που δεν βρίσκονται στο εξωτερικό κέλυφος. Προστατεύουν τα ηλεκτρόνια σθένους από τον πυρήνα, μειώνοντας το αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο.
Κβαντικοί αριθμοί
Τα ηλεκτρόνια μπορούν να περιγραφούν με ακρίβεια ως στάσιμα κύματα. Όσο τα στάσιμα κύματα σε μια συμβολοσειρά μπορούν να έχουν μόνο συχνότητες που είναι πολλαπλάσια της θεμελιώδους συχνότητας ή αρμονικών, το "κύμα" των ηλεκτρονίων μπορεί να έχει μόνο ορισμένες ενέργειες. Στην κλασική φυσική, θα μπορούσατε να περιγράψετε ένα αντικείμενο περιγράφοντας τη θέση του και την ταχύτητά του, αλλά στην κβαντική μηχανική, δεν μπορείτε ποτέ να γνωρίζετε με ακρίβεια πού θα βρίσκεται το ηλεκτρόνιο. μπορείτε μόνο να ξέρετε πού είναι πιθανό να βρεθεί. Συνεπώς, τα ηλεκτρόνια περιγράφονται αντιθέτως χρησιμοποιώντας τέσσερις κβαντικούς αριθμούς.
Τα τροχιακά
Υπάρχουν τέσσερις κβαντικοί αριθμοί. Ο πρώτος, ο κύριος κβαντικός αριθμός (n), υποδεικνύει το μέγεθος του τροχιακού. Ο γωνιακός κβαντικός αριθμός (l) υποδεικνύει το σχήμα του τροχιακού, ενώ ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός (m) υποδεικνύει τον προσανατολισμό του στο διάστημα. Τέλος, ο τέταρτος κβαντικός αριθμός ονομάζεται περιστροφή και μπορεί να έχει τιμή +1/2 ή -1/2. Χρειάζεστε τους τρεις πρώτους κβαντικούς αριθμούς για να περιγράψετε ένα δεδομένο τροχιακό, αλλά χρειάζεστε και τα τέσσερα για να περιγράψετε ένα ηλεκτρόνιο, αφού μέχρι δύο ηλεκτρόνια μπορούν να καταλάβουν ένα δεδομένο τροχιακό.
Περιβλήματα
Όλα τα τροχιακά που μοιράζονται τον ίδιο βασικό κβαντικό αριθμό λέγεται ότι ανήκουν στο ίδιο κέλυφος, ανεξάρτητα από τις τιμές τους για τους άλλους τρεις κβαντικούς αριθμούς. Δεδομένου ότι το μέγιστο των δύο ηλεκτρονίων μπορεί να καταλαμβάνει οποιοδήποτε δεδομένο τροχιακό και κάθε κέλυφος διαθέτει μόνο έναν καθορισμένο αριθμό τροχιακών, κάθε κέλυφος έχει μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων που μπορεί να φιλοξενήσει. Το εξώτατο κατεχόμενο κέλυφος σε ένα άτομο είναι το κέλυφος σθένος του. Τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στα κοχύλια με μικρότερους κύριους κβαντικούς αριθμούς ονομάζονται εσωτερικά ηλεκτρόνια κελύφους.
Σημασία
Όλα τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο και επομένως απωθούνται. Τα εσωτερικά ηλεκτρόνια κελύφους απωθούν τα ηλεκτρόνια σθένους και έτσι τους προστατεύουν σε κάποιο βαθμό από την έλξη που βιώνουν προς τον θετικά φορτισμένο πυρήνα. Η έλξη που βιώνεται από ένα ηλεκτρόνιο σθένους καλείται μερικές φορές το αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο, διαφορετικό από το πραγματικό πυρηνικό φορτίο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα στοιχεία στην άκρα αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα είναι κατά κανόνα πιο πιθανό να απελευθερώσουν ηλεκτρόνια, ενώ τα στοιχεία στην άκρα δεξιά είναι γενικά πιθανότερο να τα πάρουν.