Ano ang mga electron shell?

Mga shell: mga patong ng electron

Ang mga electron sa paligid ng nucleus ay matatagpuan sa mga shell, na tinatawag ding mga antas ng enerhiya, na gumagana nang bahagya na parang mga palapag ng gusali. Ang unang shell ang pinakamalapit sa nucleus at pinakamababa sa enerhiya, at bawat shell pagkatapos nito ay mas malayo at mas mataas sa enerhiya.

Binibilang ang mga shell bilang 1, 2, 3 at iba pa, palabas mula sa nucleus, at may mga pangalan din silang letra: K, L, M at N para sa unang apat. Sinasabi ng numero ng period ng isang elemento kung ilang shell ang ginagamit ng mga atom nito, kaya ang sodium, sa period 3, ay may mga electron sa tatlong shell.

Ilang electron ang kasya sa bawat shell

Ang bawat shell ay may pinakamataas na bilang ng electron na kaya nitong hawakan, na ibinibigay ng pormulang 2n², kung saan ang n ay ang numero ng shell. Ang unang shell ay may 2 × 1² = 2, ang ikalawa ay may 2 × 2² = 8, ang ikatlo ay may 2 × 3² = 18 at ang ikaapat ay may 2 × 4² = 32.

Pinupuno muna ng mga electron ang shell na pinakamababa sa enerhiya, at kapag puno na ang isang shell, nagsisimula ng bagong shell na mas malayo ang susunod na electron. Pinupuno ng 2 electron ng helium ang unang shell, kaya ang ikatlong electron ng lithium ay dapat mapunta sa ikalawang shell, na nagbibigay ng ayos na 2, 1.

Ang padrong 2-8-8 para sa unang 20 elemento

Para sa unang 20 elemento, isang simpleng tuntunin ang nagbibigay ng ayos ng electron: maglagay ng 2 electron sa unang shell, hanggang 8 sa ikalawa, hanggang 8 sa ikatlo, at anumang natira sa ikaapat. Ang carbon (6 na electron) ay 2, 4. Ang sodium (11) ay 2, 8, 1. Ang chlorine (17) ay 2, 8, 7. Ang argon (18) ay 2, 8, 8.

Kaya ng ikatlong shell na humawak ng 18 electron, ngunit ang potassium (19) ay 2, 8, 8, 1 at ang calcium (20) ay 2, 8, 8, 2, dahil bahagyang mas mababa sa enerhiya ang unang bahagi ng ikaapat na shell kaysa sa natitirang bahagi ng ikatlo. Mula scandium (21) pataas, bumabalik ang mga electron sa pagpuno ng ikatlong shell, kaya hanggang calcium lamang gumagana ang tuntuning 2-8-8.

Pagguhit ng Bohr diagram

Ang Bohr diagram ay mabilis na sketch ng mga shell ng atom. Gumuhit ng maliit na bilog para sa nucleus na may simbolo ng elemento sa loob, tapos isang singsing para sa bawat shell, at ilagay ang mga electron sa mga singsing bilang mga tuldok.

Halimbawang may solusyon: sodium. 11 ang atomic number nito, kaya ang neutral na sodium atom ay may 11 electron. Maglagay ng 2 sa unang singsing, na nag-iiwan ng 9. Maglagay ng 8 sa ikalawang singsing, na nag-iiwan ng 1, at ang huling electron na iyon ay mag-isang nasa ikatlong singsing. Ipinapakita ng diagram ang 2, 8, 1.

Bakit mahalaga ang panlabas na shell

Ang mga electron sa pinakalabas na shell, ang mga valence electron, ang nagtatakda kung paano tumutugon ang atom. Halos hindi tumutugon ang mga atom na may punong panlabas na shell, tulad ng neon (2, 8) at argon (2, 8, 8). Ang lithium (2, 1), sodium (2, 8, 1) at potassium (2, 8, 8, 1) ay may tig-iisang panlabas na electron na madali nilang nawawala, kaya ang tatlo ay mga reaktibong metal.

Ang Bohr model at ang mga limitasyon nito

Iminungkahi ng Danish na pisiko na si Niels Bohr ang modelong ito noong 1913. Iminungkahi niya na naglalakbay ang mga electron sa mga takdang orbit na may takdang enerhiya at naglalabas ng liwanag kapag bumababa mula sa mas mataas na orbit patungo sa mas mababa. Ipinaliwanag nito ang eksaktong kulay ng liwanag mula sa kumikinang na hydrogen gas, isang malaking tagumpay noong panahong iyon.

May mga limitasyon ang modelo. Tama lamang nitong nahuhulaan ang liwanag mula sa hydrogen at iba pang atom na may isang electron, at hindi talaga umiikot ang mga electron sa nucleus gaya ng mga planeta sa Araw. Sa makabagong quantum model, ang bawat electron ay sumasakop sa isang orbital, isang rehiyong malamang na kinaroroonan nito, at hinahati ang bawat shell sa mga subshell na tinatawag na s, p, d at f. Kapaki-pakinabang pa rin itong kagamitan sa pagbibilang ng mga electron, basta tandaan mong pinasimple ito.