Τι είναι τα ηλεκτρόνια εσωτερικού κελύφους;

Τα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό άκρο ενός ατόμου, τα ηλεκτρόνια σθένους του, είναι πιο σημαντικά στον προσδιορισμό της χημείας του. Ωστόσο, εάν γράφετε διαμορφώσεις ηλεκτρονίων, θα πρέπει να λάβετε υπόψη και τα ηλεκτρόνια εσωτερικού κελύφους. Τα ηλεκτρόνια εσωτερικού κελύφους είναι ηλεκτρόνια που δεν βρίσκονται στο εξώτατο κέλυφος. Προστατεύουν τα ηλεκτρόνια σθένους από τον πυρήνα, μειώνοντας το αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο.

Τα ηλεκτρόνια μπορούν να περιγραφούν με ακρίβεια ως όρθια κύματα. Όπως τα όρθια κύματα σε μια συμβολοσειρά μπορούν να έχουν μόνο συχνότητες που είναι πολλαπλάσιες της θεμελιώδους συχνότητας ή αρμονικές, το ηλεκτρονικό "κύμα" μπορεί να έχει μόνο ορισμένες ενέργειες. Στην κλασική φυσική, θα μπορούσατε να περιγράψετε ένα αντικείμενο περιγράφοντας τη θέση του και την ταχύτητά του, αλλά στην κβαντική μηχανική, δεν μπορείτε ποτέ να ξέρετε με βεβαιότητα πού θα είναι το ηλεκτρόνιο. μπορείτε να γνωρίζετε μόνο πού είναι πιθανό να βρεθεί. Κατά συνέπεια, τα ηλεκτρόνια περιγράφονται αντ 'αυτού χρησιμοποιώντας τέσσερις κβαντικούς αριθμούς.

Υπάρχουν τέσσερις κβαντικοί αριθμοί. Ο πρώτος, ο κύριος κβαντικός αριθμός (n), δείχνει το μέγεθος της τροχιακής. Ο γωνιακός κβαντικός αριθμός (l) δείχνει το σχήμα του τροχιακού, ενώ ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός (m) δείχνει πώς προσανατολίζεται στο διάστημα. Τέλος, ο τέταρτος κβαντικός αριθμός ονομάζεται περιστροφή και μπορεί να έχει είτε τιμή +1/2 είτε τιμή -1/2. Χρειάζεστε τους τρεις πρώτους κβαντικούς αριθμούς για να περιγράψετε ένα δεδομένο τροχιακό, αλλά χρειάζεστε και τους τέσσερις για να περιγράψετε ένα ηλεκτρόνιο, καθώς έως και δύο ηλεκτρόνια μπορούν να καταλάβουν ένα δεδομένο τροχιακό.

Όλα τα τροχιακά που μοιράζονται τον ίδιο κύριο κβαντικό αριθμό λέγεται ότι ανήκουν στο ίδιο κέλυφος, ανεξάρτητα από τις τιμές τους για τους άλλους τρεις κβαντικούς αριθμούς. Δεδομένου ότι το πολύ δύο ηλεκτρόνια μπορούν να καταλάβουν οποιοδήποτε δεδομένο τροχιακό, και κάθε κέλυφος διαθέτει μόνο έναν καθορισμένο αριθμό τροχιακών, κάθε κέλυφος έχει ένα μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων που μπορεί να φιλοξενήσει. Το εξόχως κατειλημμένο κέλυφος σε ένα άτομο είναι το κέλυφος σθένους του. Τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε κελύφη με μικρότερους κύριους κβαντικούς αριθμούς ονομάζονται ηλεκτρόνια εσωτερικού κελύφους.

Όλα τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο και επομένως απωθούν το ένα το άλλο. Τα ηλεκτρόνια εσωτερικού κελύφους απωθούν τα ηλεκτρόνια σθένους και έτσι τα προστατεύουν σε κάποιο βαθμό από την έλξη που βιώνουν προς τον θετικά φορτισμένο πυρήνα. Η έλξη που βιώνει ένα ηλεκτρόνιο σθένους καλείται μερικές φορές το πραγματικό πυρηνικό φορτίο, ως διαφορετικό από το πραγματικό πυρηνικό φορτίο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα στοιχεία στην άκρα αριστερά του περιοδικού πίνακα είναι γενικά πιο πιθανό να εκπέμπουν ηλεκτρόνια, ενώ τα στοιχεία στην άκρα δεξιά είναι γενικά πιο πιθανό να τα πάρουν.