Otkrijte gdje su elektroni u ATOM-u

Elektroni su subatomske čestice koje se okreću oko atomske jezgre u elektronskom oblaku tzv elektronički korteks. U ovoj lekciji od UČITELJA ćemo vidjeti gdje su elektroni unutar atomske strukture, kao i ponašanje elektrona u različitim stanjima atoma (stanje tla i uzbuđenja), kada nastaju atomi monatomski ioni i kad elektroni nisu vezani ni za jedan određeni atom.

Indeks

1. Što su elektroni i gdje se nalaze?
2. Kako znati što su valentni elektroni?
3. Elektroni atoma: osnovno stanje i stanje pobude
4. Porast ili gubitak elektrona: Monatomska tvorba iona
5. Elektroni u pokretu: električna struja

The elektroni Znam naći unutra od atomakoje su najmanje jedinice koje čine materiju. Atomi su nedjeljivi i njihova struktura i sastav određuju karakteristike materijala.

Atomi se sastoje od tri vrste subatomske čestice:

• Protoni: su čestice s masom i pozitivnim nabojem
• Neutroni: su čestice s masom i bez električnog naboja
• Elektroni: Oni su bez mase i negativno nabijene čestice.

Protoni i neutroni dio su jezgre atoma, tako da atomska jezgra koncentrira svu masu i pozitivni naboj atoma.

S druge strane, elektroni se okreću oko jezgre u definiranim orbitama, tvoreći elektronski oblak tzv elektronički korteks. Elektronička ljuska atoma koncentrira sav negativni naboj i nema masu.

Orbite elektrona

Orbite koje elektroni opisuju oko atomske jezgre određene su unaprijed definirane putanje. Odnosno, putovi elektrona oko atomske jezgre nisu slučajni. Unutar elektroničke ljuske postoji samo nekoliko mogućih orbita za elektrone; dok su druge orbite zabranjene. definira se kao atomska orbitala to područje oko jezgre u kojem je vjerojatnost pronalaska elektrona veća od 90%.

U svakoj od ovih mogućih orbitala elektron koji kroz njega cirkulira dobiva određenu energiju koja se povećava kako su orbitale dalje od jezgre. Orbitale su grupirane u različite razine energije (n) ili slojevima postoji ukupno 7 energetskih razina, pri čemu je n = 1 najniža razina energije i najbliža jezgri atoma. U svakoj od energetskih razina ili slojeva postoje različite vrste orbitala (s, p, d i f orbitale)

Raspored u kojem su elektroni raspoređeni u različitim energetskim razinama i orbitalama u atomu poznat je kao elektronička konfiguracija.

Slika: Slideplayer

Fizičke i kemijske značajke atoma definirane su njihovim sastavom, a posebno elektroničkom konfiguracijom krajnji sloj (valentni sloj).

Kemijski elementi su različite vrste atoma koji postoje i definirani su njihovim atomskim brojem (Z) i njihovim masenim brojem (A).

• Atomski broj (Z): broj protona atomskog elementa, koji je jednak broju elektrona ako je atom neutralan.
• Masni broj (A): broj čestica s masom atomskog elementa, odnosno zbroj čestica atomske jezgre (protoni plus neutroni).

Svakom elementu dodijeljen je kemijski simbol koja ga predstavlja i skup svih njih uvršten je u znanstveni dokument koji redoslijede prema atomskom broju i grupira ih prema karakteristikama u obitelji i skupine afina: Periodni sustav elemenata.

U temeljna država, koji je definiran kao stanje minimalne energije i maksimalne stabilnosti atoma; elektroni se ne distribuiraju nasumično u različitim atomskim orbitalama, već zauzimaju različite orbitale na uredan način, uvijek prvo ispunjavajući, niže orbitale bez energije.

U tom stanju atom ima jednak broj elektrona kao i protoni, a pozitivni i negativni naboji međusobno se kompenziraju, stoga je atom u cjelini neutralan (nema neto naboj).

Međutim, elektroni mogu skakati s jedne orbitale na drugu odavanje ili upijanje energije. Kad elektroni atoma ne ispune orbitale uredno, kaže se da je atom unutra uzbuđeno stanje. U stanju pobude jedan ili više elektrona zauzimaju orbitale veće energije, a ostali prazne niže energije. U pobuđenom stanju atomi su vrlo nestabilni i imaju tendenciju da se brzo vrate u osnovno stanje.

Pri promjeni orbite elektron emitira ili apsorbira energiju. Ako elektron skoči s niže energetske orbite na višu, atom će apsorbirati energiju; dok ako se skok izvede u suprotnom smjeru (s orbitale veće energije na onu niže energije), atom će osloboditi energiju.

Elektroni u najudaljenijoj ljusci elektroničkog korteksa (koja se naziva valentna ljuska) su elektroni koji mogu napustiti atom ili se mogu uklopiti za ovu. Na taj način atom može dobiti ili izgubiti elektrone.

U neutralni atom broj protona prisutnih u jezgri jednak je broju elektrona koji čine njezinu elektroničku ljusku. Odnosno, broj pozitivnih naboja jednak je broju negativnih naboja. Kada postoji dobitak ili gubitak elektrona, atomi nastaju monatomski ioni.

Vrste monatomskih iona

Prema naboju iona razlikuju se dvije vrste:

• Monatomski kationi: atomi koji su izgubili jedan ili više elektrona, tako da dio pozitivnog naboja jezgre nije nadoknađen. Stoga atom stječe neto pozitivni naboj.
• Monatomski anioni: atomi koji su stekli jedan ili više elektrona tako da je broj elektrona veći od broja protona u jezgri tako da atom dobije neto negativni naboj.

Kad elektroni nisu vezani ni za jedan atom posebno se kreću kroz slobodni prostor između atoma. Ovo neovisno kretanje elektrona stvara tok električnog naboja koji može putovati kroz određene materijale (vodljivi i poluvodički materijali).

To se, na primjer, događa u slučaju električna struja koji napaja zgrade, vozila itd.

Ako želite pročitati više članaka sličnih Gdje se nalaze elektroni?, preporučujemo da uđete u našu kategoriju Atom.

Alejandrina Gallego Picó, Rosa Mª Garcinuño Martínez, Mª José Morcillo Ortega, Miguel Ángel Vázquez Segura. (2018) Osnovna kemija. Madrid: Uned