Apakah petala elektron?

Petala: lapisan elektron

Elektron di sekeliling nukleus terdapat dalam petala, juga dipanggil aras tenaga, yang berfungsi agak seperti tingkat sesebuah bangunan. Petala pertama paling dekat dengan nukleus dan paling rendah tenaganya, dan setiap petala selepasnya lebih jauh ke luar dan lebih tinggi tenaganya.

Petala dinomborkan 1, 2, 3 dan seterusnya, ke arah luar daripada nukleus, dan ia juga mempunyai nama huruf: K, L, M dan N bagi empat yang pertama. Nombor kala sesuatu unsur memberitahu anda berapa banyak petala yang digunakan oleh atomnya, maka natrium, dalam kala 3, mempunyai elektron dalam tiga petala.

Berapa banyak elektron yang muat dalam setiap petala

Setiap petala boleh memuatkan bilangan elektron maksimum, yang diberikan oleh formula 2n², dengan n ialah nombor petala. Petala pertama memuatkan 2 × 1² = 2, yang kedua memuatkan 2 × 2² = 8, yang ketiga memuatkan 2 × 3² = 18 dan yang keempat memuatkan 2 × 4² = 32.

Elektron mengisi petala bertenaga paling rendah dahulu, dan apabila sesuatu petala penuh, elektron seterusnya memulakan petala baharu yang lebih jauh ke luar. 2 elektron helium memenuhi petala pertama, maka elektron ketiga litium mesti masuk ke petala kedua, memberikan susunan 2, 1.

Corak 2-8-8 bagi 20 unsur pertama

Bagi 20 unsur pertama, satu peraturan mudah memberikan susunan elektron: letakkan 2 elektron dalam petala pertama, sehingga 8 dalam petala kedua, sehingga 8 dalam petala ketiga, dan yang berbaki dalam petala keempat. Karbon (6 elektron) ialah 2, 4. Natrium (11) ialah 2, 8, 1. Klorin (17) ialah 2, 8, 7. Argon (18) ialah 2, 8, 8.

Petala ketiga boleh memuatkan 18 elektron, namun kalium (19) ialah 2, 8, 8, 1 dan kalsium (20) ialah 2, 8, 8, 2, kerana bahagian pertama petala keempat sedikit lebih rendah tenaganya berbanding bahagian selebihnya petala ketiga. Bermula daripada skandium (21), elektron kembali mengisi petala ketiga, maka peraturan 2-8-8 hanya berfungsi sehingga kalsium.

Melukis gambar rajah Bohr

Gambar rajah Bohr ialah lakaran pantas petala sesuatu atom. Lukis bulatan kecil untuk nukleus dengan simbol unsur di dalamnya, kemudian satu gelang bagi setiap petala, dan letakkan elektron pada gelang itu sebagai titik.

Contoh penyelesaian: natrium. Nombor atomnya ialah 11, maka atom natrium neutral mempunyai 11 elektron. Letakkan 2 pada gelang pertama, yang meninggalkan 9. Letakkan 8 pada gelang kedua, yang meninggalkan 1, dan elektron terakhir itu berada bersendirian pada gelang ketiga. Gambar rajah itu menunjukkan 2, 8, 1.

Mengapa petala luar penting

Elektron dalam petala paling luar, iaitu elektron valens, menentukan cara sesuatu atom bertindak balas. Atom yang mempunyai petala luar penuh, seperti neon (2, 8) dan argon (2, 8, 8), hampir tidak bertindak balas sama sekali. Litium (2, 1), natrium (2, 8, 1) dan kalium (2, 8, 8, 1) masing-masing mempunyai satu elektron luar yang mudah dilepaskan, maka ketiga-tiganya ialah logam reaktif.

Model Bohr dan hadnya

Ahli fizik Denmark, Niels Bohr mencadangkan model ini pada tahun 1913. Beliau mencadangkan bahawa elektron bergerak dalam orbit tetap dengan tenaga tetap dan membebaskan cahaya apabila ia jatuh daripada orbit yang lebih tinggi ke orbit yang lebih rendah. Ini menerangkan warna tepat cahaya daripada gas hidrogen yang berpijar, kejayaan besar pada masa itu.

Namun model ini mempunyai had. Ia hanya meramalkan cahaya daripada hidrogen dan atom satu elektron yang lain dengan betul, dan elektron sebenarnya tidak mengorbit nukleus seperti planet mengelilingi Matahari. Dalam model kuantum moden, setiap elektron menduduki sebuah orbital, kawasan tempat ia mungkin ditemui, dan setiap petala dibahagikan kepada subpetala yang dipanggil s, p, d dan f. Ia masih alat yang berguna untuk mengira elektron, selagi anda ingat bahawa ia dipermudah.