ระดับพลังงานในตารางธาตุ

เนื้อหา

• จำนวนอิเล็กตรอน
• orbitals
• วงโคจร S
• วงโคจร P
• วงโคจร D และ F

ตารางธาตุจัดเป็นคอลัมน์และแถว จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเพิ่มขึ้นเมื่ออ่านตารางธาตุจากขวาไปซ้าย แต่ละแถวแสดงระดับพลังงาน องค์ประกอบในแต่ละคอลัมน์มีคุณสมบัติที่คล้ายกันและมีจำนวนอิเล็กตรอนของวาเลนซ์เท่ากัน อิเล็กตรอน Valence คือจำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานนอกสุด

จำนวนอิเล็กตรอน

•••ภาพ Tomasz Wyszoamirski / iStock / Getty

จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานจะปรากฏบนตารางธาตุ จำนวนองค์ประกอบในแต่ละแถวแสดงจำนวนอิเล็กตรอนที่ใช้เติมแต่ละระดับ ไฮโดรเจนและฮีเลียมอยู่ในแถวแรกหรือจุดบนตารางธาตุ ดังนั้นระดับพลังงานแรกสามารถมีอิเล็กตรอนได้ทั้งหมดสองตัว ระดับพลังงานที่สองสามารถมีแปดอิเล็กตรอน ระดับพลังงานที่สามสามารถมีได้รวม 18 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานที่สี่สามารถมี 32 อิเล็กตรอน ตามหลักการของ Aufbau อิเล็กตรอนจะเติมระดับพลังงานต่ำสุดก่อนและสร้างในระดับที่สูงขึ้นเฉพาะในกรณีที่ระดับพลังงานก่อนที่มันจะเต็ม

orbitals

•••รูปภาพโรมัน Sigaev / iStock / Getty

แต่ละระดับพลังงานประกอบด้วยพื้นที่ที่เรียกว่าการโคจร การโคจรเป็นพื้นที่ของความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนสามารถพบได้ แต่ละระดับพลังงานยกเว้นระดับแรกจะมีวงโคจรมากกว่าหนึ่งวง แต่ละวงมีรูปร่างเฉพาะ รูปร่างนี้ถูกกำหนดโดยพลังงานที่อิเล็กตรอนอยู่ในวงโคจร อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ไปที่ไหนก็ได้ภายในรูปร่างของวงโคจรโดยการสุ่ม คุณสมบัติของแต่ละองค์ประกอบจะถูกกำหนดโดยอิเล็กตรอนในวงโคจร

วงโคจร S

••• Archeophoto / iStock / Getty Images

s-orbital มีรูปร่างเป็นทรงกลม s-orbital มักจะเป็นคนแรกที่เต็มไปด้วยพลังงานในแต่ละระดับ สองคอลัมน์แรกของตารางธาตุเรียกว่า s-block ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนวาเลนซ์สำหรับสองคอลัมน์นี้มีอยู่ใน s-orbital ระดับพลังงานแรกมีเพียง s-orbital ตัวอย่างเช่นไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวใน s-orbital ฮีเลียมมีอิเล็กตรอนสองตัวใน s-orbital เติมระดับพลังงาน เนื่องจากระดับพลังงานของฮีเลียมเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนสองตัวอะตอมจึงมีความเสถียรและไม่ตอบสนอง

วงโคจร P

••• carloscastilla / iStock รูปภาพ / Getty

p-orbital เริ่มเติมเมื่อ s-orbital ได้รับการเติมเต็มในแต่ละระดับพลังงาน มีสาม p-orbitals ต่อระดับพลังงานแต่ละรูปร่างเหมือนใบพัด p-orbitals แต่ละตัวมีอิเล็กตรอนสองตัวรวมเป็นหกอิเล็กตรอนใน p-orbitals ตามกฎของ Hund แต่ละ p-orbital ต่อระดับพลังงานจะต้องได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวก่อนที่จะได้รับอิเล็กตรอนที่สอง p-block เริ่มต้นด้วยคอลัมน์ที่มีโบรอนและลงท้ายด้วยคอลัมน์ของก๊าซมีตระกูล

วงโคจร D และ F

••• agsandrew / iStock / Getty Images

d- และ f-orbitals มีความซับซ้อนมาก มีห้า d-orbitals ต่อระดับพลังงานเริ่มจากระดับพลังงานที่สาม โลหะทรานซิชันประกอบเป็น d-orbitals มี f-orbitals เจ็ดค่าต่อระดับพลังงานเริ่มต้นจากระดับพลังงานที่ห้า lanthanide และ actinide ประกอบไปด้วย f-orbitals