Koji je nivo energije u hemiji?

Struktura supstanci je zanimljiva ljudima od vremena kada je postalo moguće ne brinuti se o hrani i proučavati svijet oko nas. Fenomeni kao što su suše, poplave, munje prestrašili su čovječanstvo. Nepoznavanje njihovih objašnjenja dovelo je do vjere u razne zle bogove koji traže žrtve. Zato su ljudi počeli proučavati prirodne pojave, nastojeći ih predvidjeti i zalaziti u strukturu supstanci. Proučavali su strukturu atoma i uveli sljedeća dva važna koncepta u hemiji: energetski nivo i podnivo.

Preduslovi za otkrivanje najmanjih hemikalija

Stari Grci su nagađali o malim česticama koje čine supstance. Došli su do čudnog otkrića: mermerne stepenice, kojima su mnogi ljudi hodali nekoliko decenija, promenile su oblik! To je dovelo do zaključka da podnožje prošlosti sa sobom nosi dio kamena. Ovaj fenomen je daleko od razumijevanja postojanja energetskog nivoa u hemiji, ali sve je počelo s njim. Nauka se počela progresivno razvijati i udubljivati se u strukturu hemijskih elemenata i njihovih spojeva.

Početak proučavanja strukture atoma

Početkom XX veka, eksperimentima sa elektricitetom, otkriven je atom. Smatran je elektroneutralnim, ali je imao pozitivno i negativno kompozitne čestice. Naučnici su željeli saznati njihovu distribuciju unutar atoma. Ponuđeno je nekoliko modela, od kojih je jedan čak imao i naziv "lepinja sa suvim grožđem". Britanski fizičar Ernest Rutherford proveo je eksperiment koji je pokazao da se u središtu atoma nalazi pozitivno jezgro, a negativni naboj je u malim elektronima koji se okreću oko njega.

Otkriće energetskog nivoa u hemiji bilo je veliki napredak u proučavanju strukture supstanci i pojava.

Energetski nivo

Tokom proučavanja svojstava hemikalija pokazalo se da svaki element ima svoje nivoe. Na primjer, kisik ima jednu šemu strukture, a azot ima potpuno drugačiju, iako se brojevi njihovih atoma razlikuju samo za jedan. Pa šta je nivo energije? To su elektronski slojevi koji se sastoje od elektrona, koji nastaju zbog različite jačine njihovog privlačenja za jezgro atoma. Neki su bliže, a drugi dalje. Odnosno, gornji elektroni "pritiskaju" donje.

Broj nivoa energije u hemiji jednak je broju perioda u periodnom sistemu D. i. Mendeljejev. Najveći broj elektrona koji se nalaze na datom nivou energije određen je sljedećom formulom: 2n², gdje je n broj nivoa. Dakle, na prvom energetskom nivou ne mogu se nalaziti više od dva elektrona, na drugom ne više od osam, na trećem osamnaest i tako dalje.

Svaki atom ima nivo koji je udaljeniji od svog jezgra od ostalih. To je ekstremno, ili posljednje, i naziva se vanjski energetski nivo. Broj elektrona na njemu za elemente glavnih podgrupa jednak je broju grupe.

Da biste izgradili dijagram atoma i njegovih energetskih nivoa u hemiji, morate slijediti ovaj plan:

• odredite broj svih elektrona atoma ovog elementa, koji je jednak njegovom rednom broju;
• odredite broj nivoa energije po broju perioda;
• odredite broj elektrona na svakom nivou energije.

Za primjere šema strukture energetskih nivoa nekih elemenata, pogledajte dolje.

Energetski podnivoi

U atomima, pored nivoa energije, postoje i podnivoi. Na svakom nivou, u zavisnosti od broja elektrona na njemu, popunjavaju se određeni podnivoi. Postoje četiri vrste elemenata u zavisnosti od toga kako je podnivo popunjen:

• S-elementi. Postoji punjenje s-podnivoa, na kojima ne može biti više od dva elektrona. To uključuje prva dva elementa iz svakog perioda;
• P-elementi. U ovim elementima ne može biti više od šest elektrona koji se nalaze na P-podnivou;
• D-elementi. To uključuje elemente velikih perioda (decenija) koji se nalaze između S-i p-elemenata;
• Elementi. Punjenje F-podnivoa javlja se kod aktinoida i lantonoida u šestom i sedmom periodu.