Elektronkiht: erinevus redaktsioonide vahel
SamuraiBot (arutelu | kaastöö) P + ar:غلاف تكافؤ, da:Elektronskal, de:Valenzschale, pl:Powłoka walencyjna |
|||
| 2. rida: | 2. rida: | ||
==Peakvantarv== |
==Peakvantarv== |
||
Elektronkihi määrab ära aatomi [[kvantarv]] n, mida nimetatakse ka peakvantarvuks. Kuna elektriliselt neutraalsel aatomil on alati vähemalt üks elektronkiht, siis peakvantarvu väärtused võivad olla 1, 2, 3 jne. Teoorias võib aatomil olla lõpmatu arv elektronkihte, kuid reaalselt on kõige suuremal avastatud [[keemiline element|keemilise elemendi]] aatomil [[ |
Elektronkihi määrab ära aatomi [[kvantarv]] n, mida nimetatakse ka peakvantarvuks. Kuna elektriliselt neutraalsel aatomil on alati vähemalt üks elektronkiht, siis peakvantarvu väärtused võivad olla 1, 2, 3 jne. Teoorias võib aatomil olla lõpmatu arv elektronkihte, kuid reaalselt on kõige suuremal avastatud [[keemiline element|keemilise elemendi]] aatomil [[põhiolek|ergastamata seisundis]] seitse elektronkihti. Keemilised elemendid, millel on kaheksa ja enam elektronkihti, on avastamiseks ja vaatlemiseks liiga lühikese [[eluiga (aatomituum)|elueaga]]. |
||
==Elektronkihi koostis== |
==Elektronkihi koostis== |
||
Redaktsioon: 13. september 2008, kell 13:01
Elektronkiht on aatomi elektronkatte osa. Elektronkattes võib (sõltuvalt aatomi elektronide arvust) olla üks või mitu elektronkihti.
Peakvantarv
Elektronkihi määrab ära aatomi kvantarv n, mida nimetatakse ka peakvantarvuks. Kuna elektriliselt neutraalsel aatomil on alati vähemalt üks elektronkiht, siis peakvantarvu väärtused võivad olla 1, 2, 3 jne. Teoorias võib aatomil olla lõpmatu arv elektronkihte, kuid reaalselt on kõige suuremal avastatud keemilise elemendi aatomil ergastamata seisundis seitse elektronkihti. Keemilised elemendid, millel on kaheksa ja enam elektronkihti, on avastamiseks ja vaatlemiseks liiga lühikese elueaga.
Elektronkihi koostis
Elektronkihti iseloomustavad järgmised kvantarvud:
- Asimuudi kvantarv (l), mis määrab alamelektronikihi (s, p, d, f), millel elektron asub. Asimuudi kvantarvu väärtusteks on 0, 1, 2 kuni n-1.
- Magnetiline kvantarv (ml), mis määrab ära elektroni energianihke ja sellega ka tema tegeliku aatomorbitaali. Magnetilise kvantarvu võimalikud väärtused on täisarvud -l ja l vahel (piirid kaasa arvatud). Näiteks kui elektron on orbitaalil d (l = 2), siis tema ml võib olla kas -2, -1, 0, 1 või 2.
Alamelektronkiht
Alamelektronkihi määrab ära elektroni asimuudi kvantarv. Alamelektronkihte tähistatakse s, p, d, f ja g. Tulenevalt Aufbau printsiibist ei ole teadaolevate keemiliste elementide aatomitel elektronkattes g'st suuremaid alamkihte olemas.
Kuna iga peakvantarv omab isiklikku asimuudi kvantarvude komplekti, siis tavaliselt kirjeldatakse elektroni asukohta aatomi elektronkattes tema elektronkihi ja alamelektronkihi tähise abil. Näiteks 3s, 2p, 1d. Sellest piisab täiesti elemendi keemiliste omaduste määratlemiseks läbi tema valentskihi täituvuse analüüsi.
Elektroni energia elektronkattes
Elektroni energia määrab (suures osas) ära tema peakvantarv koos asimuudi kvantarvuga. Reeglina on aatomituumale lähemal asuvad aatomorbitaalid madalama energiaga ning kaugemal asuvad aatomorbitaalid suurema energiaga. Nii on näiteks esimeses elektronkihis asuvad elektronid madalama energiaga kui teises elektronkihis olevad elektronid ja sama elektronkihi s alamkihis asuvate elektronide energia on madalam kui p alamkihis olevatel elektronidel.
Elektroni täpse energia määratlemiseks tuleb siiski arvesse võtta ka tema magnetiline kvantarv ja isegi spinn.
Aufbau printsiip
Vastavalt Aufbau printsiibile hõlmavad elektronid ergastamata seisundis aatomi elektronkattes kõige madalama energiaga veel täitmata (Pauli keeluprintsiip) positsiooni. Kuna kolmandast elektronkihist alates on näiteks d alamkiht aatomituumast kaugemal kui neljanda elektronkihi s alamkiht, siis seetõttu valivad elektronid endale neljanda kihi, kuigi kolmas kiht pole veel lõpuni täidetud.
Elektroni spinn
Kuna elektron on fermion, siis kehtib tema kohta Pauli keeluprintsiip, mistõttu samas süsteemis võib korraga samas olekus olla vaid üks elektron. Kuna eksperimentide tulemusena leiti, et igas lubatud peakvantarvu, asimuudi kvantarvu ja magnetilise kvantarvu kombinatsiooniga määratud positsioonis on mitte üks, vaid kaks elektroni, siis toodi elektronkihi iseloomustamiseks sisse veel üks täiendav kvantarv - spinn, mis võib olla kas -½ või ½.
Kuigi spinn võeti alguses kasutusel "abistava" kvantarvuna, et põhjendada kahe elektroni viibimist samal positsioonil, siis põhjalikum uurimistöö näitas, et spinn on täiesti reaalne igat elemetaarosakest iseloomustav kvantarv.