Como representar elétrons em um diagrama de níveis de energia
Os químicos, por vezes, usar um diagrama de níveis de energia para representar elétrons quando eles estão olhando para reações químicas e colagem. Um diagrama de nível de energia é mais útil e mais fácil de trabalhar do que números quânticos no modelo da mecânica quântica.
Os químicos usar o diagrama de níveis de energia, bem como a notação configuração eletrônica para representar que o nível de energia, subnível, e orbital são ocupados por elétrons em qualquer átomo em particular. Os químicos usam esta informação de duas maneiras:
Para prever qual o tipo de ligação irá ocorrer com um elemento particular e mostram exactamente qual os electrões estão a ser utilizados
Para mostrar por que certos elementos se comportam de forma semelhante
O diagrama a seguir é um diagrama de nível de energia em branco que você pode usar para descrever elétrons para qualquer átomo em particular. Nem todos os orbitais e subshells conhecidos são mostrados. Mas com este esquema, você deve ser capaz de fazer mais qualquer coisa que você precisa.
No diagrama anterior, orbitais são representados com traços em que você pode colocar um máximo de dois elétrons. O 1s orbital é mais próxima do núcleo, e que tem a menor energia. É também o único orbital no nível de energia 1.
No nível de energia 2, existem ambos s e orbitais p, com os 2s possuindo energia mais baixa do que a 2p. Os três 2p subshells são representados por três traços da mesma energia.
Os níveis de energia 3, 4 e 5 também são mostrados. Observe que os 4s tem energia mais baixa do que o 3D: Esta é uma exceção ao que você pode ter pensado, mas é o que é observado na natureza.
O próximo diagrama mostra a Princípio Aufbau, um método para lembrar a ordem em que orbitais preencher os níveis de energia vazios.
Ao utilizar o diagrama de níveis de energia, lembre-se duas coisas:
Elétrons preenchem os níveis mais baixos de energia vagos em primeiro lugar.
Quando há mais de um subshell em um nível de energia específico, como nos 3p ou 4D níveis, apenas um elétron enche cada camada até que cada subnível tem um elétron. Em seguida, os elétrons começam emparelhar-se em cada subnível. Esta regra é nomeado Regra de Hund.
Suponha que você queira desenhar o diagrama de níveis de energia de oxigênio. Você olha na tabela periódica e encontrar que o oxigênio é número atômico 8. Este número significa que o oxigênio tem 8 prótons em seu núcleo e 8 elétrons. Então você colocar 8 elétrons em seu diagrama de níveis de energia.
Você pode representar elétrons como flechas. Se dois elétrons acabam no mesmo orbital, uma seta voltado para cima ea outra voltada para baixo.
O primeiro elétron vai para os 1s orbital, enchendo o menor nível de energia do primeiro e segundo pares de uma rodada com o primeiro.
Elétrons 3 e 4 pares de spin nos próximos mais vagos orbitais - os 2s.
Electron 5 vai para um dos 2p subshells (não importa qual deles - todos eles têm a mesma energia), e os elétrons 6 e 7 de ir para as outras orbitais dois totalmente vagos 2p.
Os últimos pares de spin do elétron com um dos elétrons nos 2p subshells (mais uma vez, não importa qual deles você emparelhá-lo com). O diagrama de níveis de energia completado por oxigênio aparece na ilustração a seguir.
