एक परमाणु के खोल में इलेक्ट्रॉनों को कैसे वितरित किया जाता है?

इलेक्ट्रॉन छोटे उप-परमाणु कण होते हैं जिनका एक ऋणात्मक आवेश होता है जो एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर के गोले में परिक्रमा करते हैं। प्रत्येक शेल को एक ऊर्जा स्तर माना जा सकता है, और प्रत्येक ऊर्जा स्तर को इलेक्ट्रॉनों से भरा होना चाहिए, इससे पहले कि एक इलेक्ट्रॉन एक उच्च ऊर्जा शेल में चला जाए। प्रत्येक कोश में मौजूद इलेक्ट्रॉनों की मात्रा भिन्न होती है, और इलेक्ट्रॉनों की कक्षाएँ और व्यवस्था आमतौर पर देखे जाने वाले पूरी तरह से गोलाकार मॉडल की तरह नहीं होती हैं।

प्रत्येक इलेक्ट्रॉन शेल कोश को पूरी तरह से भरने के लिए अलग-अलग मात्रा में इलेक्ट्रॉन रखता है। पहला इलेक्ट्रॉन खोल दो इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है। तत्व हाइड्रोजन, एक इलेक्ट्रॉन के साथ, और हीलियम, दो इलेक्ट्रॉनों के साथ, एकमात्र ऐसे तत्व हैं जिनमें केवल एक इलेक्ट्रॉन शेल होता है। दूसरा शेल आठ इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है। तीसरे कोश में 18 इलेक्ट्रान होते हैं और चौथे में 32 इलेक्ट्रान होते हैं।

इलेक्ट्रॉन कोशों को आगे उप-कोशों में विभाजित किया जाता है। इन उप-कोशों को इलेक्ट्रॉन खोल ऊर्जा स्तरों के भीतर ऊर्जा स्तर माना जाता है। इन उपकोशों को s, p, d, f अक्षरों द्वारा निरूपित किया जाता है। वे एक विशिष्ट संख्या में इलेक्ट्रॉनों को धारण करते हैं। उदाहरण के लिए, s उप-कोश में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, और p उप-कोश में छह होते हैं। प्रत्येक उप-कोश पिछले उप-कोश की तुलना में चार अधिक इलेक्ट्रॉनों को धारण करने में सक्षम है।

प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कोश में उप-कोश मौजूद होते हैं। उदाहरण के लिए, तत्व बोरॉन में पांच इलेक्ट्रॉन होते हैं। पहले दो इलेक्ट्रॉन पहले कोश में पहले और एकमात्र सब-शेल s पर फिट होते हैं। दूसरे इलेक्ट्रॉन शेल में तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं। पहले दो s उप-कोश पर स्थित होते हैं, जिसमें p उप-कोश पर एक इलेक्ट्रॉन होता है। बोरॉन के लिए एक सामान्य सब-शेल नोटेशन 1s2 2s2 2p1 है। यह संकेतन इंगित करता है कि कौन सा इलेक्ट्रॉन शेल पहले एक संख्या से, उप-कोश अक्षर द्वारा और कितने इलेक्ट्रॉन उप-कोश पर एक संख्या के साथ मौजूद हैं।

यद्यपि यह देखना आम है कि इलेक्ट्रॉन मॉडल इलेक्ट्रॉनों और इलेक्ट्रॉन गोले को प्रदर्शित करने के लिए गोलाकार आकृतियों का उपयोग करते हैं, एक कक्षा का आकार वास्तव में बहुत भिन्न होता है। s उपकोश गोलाकार होता है। प्रत्येक p कक्षक एक डम्बल के आकार का होता है। p कक्षक का डम्बल आकार केवल दो इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है। चूंकि एपी ऑर्बिटल में कुल छह इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, एपी ऑर्बिटल के पूर्ण होने के लिए केंद्र में तीन डंबल आकार इंटरलॉकिंग होने चाहिए।

इलेक्ट्रॉन कोशों और उपकोशों में मौजूद इलेक्ट्रॉन कोश के चारों ओर पूर्वनिर्धारित कक्षा में नहीं लपेटते हैं। इलेक्ट्रॉन एक बादल में घूमते हैं। उदाहरण के लिए, s उप-स्तर में गोलाकार आकार में अधिकतम दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। दो इलेक्ट्रॉन गोले के किनारे के चारों ओर नहीं घूमते हैं; वे किसी भी समय गोलाकार आकृति के अंदर कहीं भी मौजूद हो सकते हैं। वास्तव में, क्वांटम भौतिकी के अनुसार, इलेक्ट्रॉन गोले के बाहर जा सकते हैं। किसी एक विशेष समय पर इलेक्ट्रॉनों का पता लगाने के लिए s उप-कोश का गोलाकार आकार केवल सबसे संभावित स्थान है। यह संभाव्यता का एक बादल बनाता है जिस पर इलेक्ट्रॉन किसी भी समय स्थित हो सकता है। यह सभी इलेक्ट्रॉन कोशों और उपकोशों के लिए सत्य है।