Zoek uit waar de elektronen zijn in een ATOM

Elektronen zijn subatomaire deeltjes die rond de atoomkern draaien in een elektronenwolk genaamd elektronische cortex. In deze les van een LERAAR zullen we zien waar zijn de elektronen? binnen de atomaire structuur, evenals het gedrag van elektronen in de verschillende toestanden van de atomen (grond- en opwindingstoestand), wanneer atomen worden gevormd monoatomaire ionen en wanneer de elektronen niet aan een bepaald atoom zijn gebonden.

Inhoudsopgave

1. Wat zijn elektronen en waar vind je ze?
2. Hoe weet je wat de valentie-elektronen zijn?
3. Elektronen van een atoom: grondtoestand en in staat van excitatie
4. Elektronenwinst of -verlies: monoatomaire ionenvorming
5. Elektronen in beweging: elektrische stroom

De elektronen ik weet binnen vinden van de atomendat zijn de kleinste eenheden waaruit materie bestaat. Atomen zijn ondeelbaar en hun structuur en samenstelling bepalen de eigenschappen van materialen.

Atomen zijn opgebouwd uit drie soorten subatomische deeltjes:

• protonen: zijn deeltjes met massa en positieve lading
• Neutronen: zijn deeltjes met massa en geen elektrische lading
• elektronen: Het zijn massaloze en negatief geladen deeltjes.

Protonen en neutronen maken deel uit van de kern van het atoom, zodat de atoomkern het concentreert alle massa en de positieve lading van het atoom.

De elektronen daarentegen draaien rond de kern in gedefinieerde banen en vormen een elektronenwolk genaamd elektronische cortex. De elektronische schil van het atoom concentreert alle negatieve lading en heeft geen massa.

Elektronenbanen

De banen die de elektronen rond de atoomkern beschrijven, zijn bepaalde vooraf gedefinieerde banen. Dat wil zeggen, de paden van de elektronen rond de atoomkern zijn niet willekeurig. Binnen de elektronische schil zijn er maar een paar mogelijke banen voor elektronen; terwijl andere banen zijn verboden. is gedefinieerd als atomaire orbitaal dat gebied rond de kern waar de kans op het vinden van een elektron groter is dan 90%.

In elk van deze mogelijke orbitalen krijgt het elektron dat er doorheen circuleert een bepaalde energie die toeneemt naarmate de orbitalen verder van de kern verwijderd zijn. De orbitalen zijn gegroepeerd in verschillende energie niveau (n) of lagen, er zijn in totaal 7 energieniveaus, waarbij n = 1 het laagste energieniveau is en het dichtst bij de kern van het atoom. In elk van de energieniveaus of laag zijn er verschillende soorten orbitalen (s, p, d en f orbitalen)

De opstelling waarin elektronen zijn verdeeld in de verschillende energieniveaus en orbitalen in een atoom staat bekend als elektronische configuratie.

Afbeelding: Slideplayer

De fysische en chemische eigenschappen van atomen worden bepaald door hun samenstelling en vooral door de elektronische configuratie van hun buitenste laag (valentielaag).

Chemische elementen zijn de verschillende soorten atomen die bestaan ​​en worden gedefinieerd door hun atoomnummer (Z) en hun massagetal (A).

• Atoomgetal (Z): aantal protonen van een atoomelement, dat gelijk is aan het aantal elektronen als het atoom neutraal is.
• Massanummer (A): aantal deeltjes met massa van een atoomelement, dat wil zeggen de som van de deeltjes van de atoomkern (protonen plus neutronen).

Elk element krijgt een chemisch symbool die het vertegenwoordigt en de set van alle is verzonden in het wetenschappelijke document dat de ordenen volgens hun atoomnummer en groepeert ze volgens hun kenmerken in families en groepen van affiene: Periodiek systeem.

In de fundamentele staat, die is gedefinieerd als de toestand van minimale energie en maximale stabiliteit van een atoom; de elektronen zijn niet willekeurig verdeeld in de verschillende atomaire orbitalen, maar bezetten de verschillende orbitalen op een ordelijke manier, waarbij ze altijd de eerste plaats invullen, de laagste energievrije orbitalen.

In deze toestand heeft het atoom hetzelfde aantal elektronen als protonen en compenseren de positieve en negatieve ladingen elkaar, daarom is het atoom als geheel neutraal (het heeft geen netto lading).

Echter, de elektronen kan van de ene baan naar de andere springen energie afgeven of opnemen. Wanneer de elektronen van een atoom de orbitalen niet op een ordelijke manier vullen, wordt er gezegd dat het atoom in opgewonden toestand. In de staat van excitatie bezetten een of meer elektronen orbitalen met hogere energie en laten andere met lagere energie leeg. In de aangeslagen toestand zijn de atomen zeer onstabiel en hebben ze de neiging snel terug te keren naar de grondtoestand.

Bij het veranderen van orbitaal het elektron zendt of absorbeert energie. Als het elektron van een baan met lagere energie naar een baan met hogere energie springt, zal het atoom energie absorberen; terwijl als de sprong in de tegenovergestelde richting wordt gemaakt (van een baan met hogere energie naar een baan met lagere energie), het atoom energie zal vrijgeven.

De elektronen in de buitenste schil van de elektronische cortex (de valentieschil genoemd) zijn elektronen die ze kunnen het atoom verlaten of ze kunnen worden opgenomen voor deze. Op deze manier kan een atoom elektronen winnen of verliezen.

In een neutraal atoom het aantal protonen dat in de kern aanwezig is, is gelijk aan dat van de elektronen waaruit de elektronische schil bestaat. Dat wil zeggen, het aantal positieve ladingen is gelijk aan het aantal negatieve ladingen. Wanneer er winst of verlies van elektronen is, vormen de atomen a monoatomaire ionen.

Soorten monoatomaire ionen

Volgens de lading van het ion worden twee typen onderscheiden:

• Monoatomaire kationen: atomen die een of meer elektronen hebben verloren, waardoor een deel van de positieve lading van de kern niet wordt gecompenseerd. Daarom krijgt het atoom een ​​netto positieve lading.
• Monoatomaire anionen: atomen die een of meer elektronen hebben gekregen zodat het aantal elektronen groter is dan het aantal protonen in de kern zodat het atoom een ​​netto negatieve lading krijgt.

Wanneer elektronen ze zijn niet gebonden aan een atoom in het bijzonder bewegen ze door de vrije ruimte tussen atomen. Deze onafhankelijke beweging van elektronen vormt een stroom van elektrische lading die door bepaalde materialen (geleidende en halfgeleidermaterialen) kan reizen.

Dit is bijvoorbeeld wat er gebeurt in het geval van: elektrische stroom die stroom levert aan gebouwen, voertuigen, enz.

Als u meer artikelen wilt lezen die vergelijkbaar zijn met Waar zijn de elektronen te vinden?, raden we u aan om onze categorie van het atoom.

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