양자 기계 모델
전자 구조를 이해하는 가장 정확한 방법은 양자 기계 모델을 통한 것입니다. 이 모델은 복잡한 수학적 방정식을 사용하여 전자의 거동을 설명합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.
* 궤도 : 전자는 태양 주위의 행성처럼 깔끔한 원으로 핵을 공전하지 않습니다. 대신, 그들은 궤도라고 불리는 공간의 영역을 차지합니다. 이 궤도마다 모양과 에너지 수준이 다릅니다.
* 에너지 수준 : 전자는 특정 에너지 수준에서만 존재할 수 있으며, 이는 양자화됩니다 (즉, 특정 이산 값만을 가질 수 있음). 더 높은 에너지 수준은 핵에서 더욱 발전합니다.
* sublevels : 각 에너지 수준 내에는 SUBLEVELS (S, P, D 및 F)가 있습니다. 이 Sublevel은 다른 궤도 모양에 해당합니다.
* 스핀 : 전자에는 작은 자기장과 같은 스핀이라는 특성이 있습니다. 그들은 "up"또는 "down"을 돌릴 수 있습니다.
* Pauli 배제 원칙 : 원자의 두 전자는 동일한 양자 수 세트 (에너지 레벨, SUBLEVEL, ORBITAL 및 SPIN)를 가질 수 없습니다.
전자 구조 시각화
* 전자 구성 : 이것은 다른 에너지 수준과 하위 벨에서 전자의 분포를 보여줍니다. 예를 들어, 산소의 전자 구성은 1S²2S²2p⁴입니다.
* 궤도 다이어그램 : 이 다이어그램은 상자를 사용하여 전자를 나타내는 궤도와 화살표를 나타냅니다. 각 상자는 반대편 스핀을 갖는 최대 2 개의 전자를 보유 할 수 있습니다 (Pauli 배제 원리에 따라).
키 포인트 :
* 전자는 특정 에너지 수준과 하위 벨에 존재합니다.
* 전자는 핵 주위의 공간 영역 인 궤도를 차지합니다.
* 전자에는 스핀이라는 속성이 있습니다.
* 전자의 배열은 원자의 화학적 특성을 결정합니다.
예 :헬륨 원자
헬륨에는 두 개의 전자가 있습니다. 두 전자 모두 가장 낮은 에너지 수준 (n =1)과 S Sublevel을 차지합니다. 이 구성은 1S²로 작성됩니다.
결론
전자 구조는 복잡하고 매혹적인 주제입니다. 원자에 전자가 어떻게 배열되는지 이해하면 화학적 결합, 반응성 및 화학의 다른 중요한 측면을 이해하는 데 도움이됩니다.
