Niels Bohr는 1913 년 Bohr의 원자 모델에서 에너지 수준의 개념을 제안했습니다. 그의 수소 모델은 핵 주위에 고정 궤도라고 불리는 궤도에서 전자 회전의 안정성을 설명했습니다. 에너지 수준은 원자의 핵에서 궤도까지의 거리입니다. 전자는 한 에너지 수준에서 다른 에너지 수준으로 이동하려면 약간의 에너지가 필요합니다. 한 번에 하나의 에너지 수준 만 얻을 수 있으며 두 에너지 수준 사이의 공간에서는 찾을 수 없습니다. 이러한 에너지 수준을 전자 쉘이라고도합니다.
에너지 수준의 개요
에너지 수준은 주요 양자 수 (n)로 표시되며, 여기서 n =1,2,3…. 등. n =1의 에너지 수준의 전자는 n =2의 전자보다 상대적으로 적은 에너지를 가지고 있습니다. 첫 번째 에너지 수준은‘k’, 두 번째는‘l’, 세 번째는‘m’으로 표현 될 수 있습니다. 가장 바깥 쪽 쉘에 존재하는 전자는 원자가 전자로 알려져 있으며 외부 쉘은 원자가 쉘이라고합니다. 원자의 일부 기본 특성은 원자가 쉘 전자를 기반으로합니다.에너지 수준의 중요성
에너지 수준에 대한 연구는 요소의 다양한 화학적 특성을 이해하는 데 중요합니다. 요소의 화학적 결합을 배우고 분자 궤도가 어떻게 형성되는지 이해하는 데 도움이됩니다.전자 및 에너지 상태
전자는 에너지를 흡수하고 에너지 수준이 낮은 에너지 수준으로 점프 할 수 있습니다. 에너지의 방출은 일반적으로 빛의 형태로 이루어 지므로,이 두 과정 모두 빛의 방출 또는 흡수가 필요합니다. 낮은 에너지 수준은 접지 상태로 알려져있는 반면, 더 높은 에너지 수준은 전자의 여기 상태로 알려져 있습니다.양자 번호
이 네 가지 양자 수의 도움으로 원자에서 전자를 식별 할 수 있습니다. 주요 양자 수 (n) :전자가 상상하는 주 쉘과 전자의 에너지 레벨에 대해 알려줍니다. 또한 전자의 각 운동량과 서브 쉘의 형상을 나타냅니다. s의 경우 l =0, p의 경우 l =1, d.magnetic Quantum Number (m)의 경우 l =2를 나타냅니다. 각 서브 쉘의 궤도 및 방향에 대해 알려줍니다. m =-l ~ +l의 값. 각 서브 쉘에 존재하는 궤도의 수는 (2L+1)으로 제공됩니다. 스핀 양자 수 :전자 회전 방향 - 시계 방향 또는 반 시계 방향을 나타냅니다.에너지 레벨 다이어그램
에너지 레벨 다이어그램은 동일한 에너지 수준의 모든 궤도에 동일한 에너지가 없음을 알려줍니다.- 궤도 2와 2p는 함께 배치되지 않은 것과 동일한 에너지를 가지지 않습니다
- 에너지가 낮은 궤도는 s
와 같이 더 많은 에너지를 가진 궤도보다 핵에 더 가깝게 배치됩니다. 에너지 레벨 3의 경우
- 3S <3p <3d 에너지 레벨 4의 경우
- 4S <4p <4d
- 더 낮은 에너지 수준의 가장 바깥 쪽 서브 쉘은 더 높은 에너지 수준의 가장 안쪽 서브 쉘보다 더 안정적입니다
전자 구성 및 규칙
전자 구성은 원자에서 전자의 배열입니다. 전자는 1s, 2s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p와 같이 그들의 에너지 수준에 따라 원자 내부에 채워집니다. 전자 구성을 형성하는 과정은 다음과 같은 규칙을 기반으로합니다.- Pauli의 배제 원리 :“두 개의 전자는 동일한 4 개의 양자 수와 n, l, m, s를 갖는 것은 없습니다.” 두 전자가 동일한 궤도를 점유 해야하는 경우 반대 스핀이 있어야합니다. 또한 궤도는 최대 2 개의 전자 만 차지할 수 있음을 의미합니다.
- 헌드의 최대 곱하기 규칙 :“주어진 전자 구성의 경우 가장 낮은 에너지 항은 스핀 다중성의 가장 큰 값을 가진 것입니다.” 그것은 처음에는 단일 전자 만 궤도에 채워진 것을 의미하며, 필요한 경우에만 다른 전자가 반대 스핀으로 동일한 궤도에 채워진다는 것을 의미합니다. .
- aufbau 원리 :“에너지가 낮은 궤도는 더 높은 에너지를 가진 궤도 앞에 채워집니다”. 이는 더 낮은 에너지를 가진 궤도가 먼저 전자로 채워진 다음 더 높은 에너지를 가진 사람들이 채워진다는 것을 의미합니다. 절반 또는 완전히 채워진 궤도는 다른 궤도보다 에너지가 적습니다. 따라서 그들은 더 안정적입니다. 따라서 절반 또는 완전히 채워진 궤도를 갖는 요소의 구성은 다릅니다.
