Структурата на атома е сложна и пълна с подробности. В продължение на много години няколко учени по света посветиха част от живота си на изучаване на конституцията на атома, създаване на модели и теории. Благодарение на това в момента имаме знания за няколко подробности за атомната конституция:
Ядро с протони и неутрони - предложени съответно от Ръдърфорд и Чадуик;
Енергийни нива или електронни слоеве - предложени от Bohr;
Енергийни поднива (подрегиони на енергийно ниво) - предложени от Зомерфелд;
Атомни орбитали (най-вероятно място за намиране на електрон) - предложено от Ервин Шрьодингер.
Области около ядрото (нива, поднива и орбитали) имат голямо значение, защото чрез познаването на тези области беше възможно да се знае явлението флуоресценция, фосфоресценция, начинът, по който възниква химическа връзка и някакво физическо поведение на материята (магнетизъм).
Вижте как са организирани регионите на атома:
█ нива
Атомът има общо седем нива, представени с буквите K, L, M, N, O, P, Q, всеки с определено количество енергия.
█ поднива
Всяко ниво има определено количество поднива, които са представени само с четири букви: s, p, d, f.
K - 1 подниво (и)
L - 2 поднива (s, p)
M - 3 поднива (s, p, d)
N - 4 поднива (s, p, d, f)
O- 4 поднива (s, p, d, f)
P - 3 поднива (s, p, d)
Q - 2 поднива (s, p)
█ Орбитали
Всеки подниво представя различно количество от орбитали:
s = 1орбитален
p = 3орбитали
d = 5орбитали
f =7орбитали
Наблюдение: Във всяка орбитала можем да намерим най-много два електрона. По този начин максималният брой електрони в подниво е:
s = 2електрони
p = 6електрони
d = 10електрони
f = 14електрони
Познавайки цялата тази информация, американският химик Линус Карл Полинг разработи инструмент за разпределят електроните на атом по-практически на хартия. Този важен инструмент беше наречен Диаграма на Линус Полинг. В тази диаграма имаме само нива и поднива. Вижте контур:
ударите в розово и оранжево те установяват ред на енергия, който преминава през цялата диаграма. Този ред започва с тирето, което преминава 1s и следва a диагонален ход до достигане 7p. Всяка диагонална линия, която следва, показва поднива с повече енергия от тези на предишната линия. Подонивото по-надолу по същата диагонална линия винаги има повече енергия от предишното. Поради това:
2s имат повече енергия че 1s (присъства в различни диагонални щрихи);
4p има повече енергия отколкото 3d (присъства в същия диагонален ход).
За да се извърши разпределението на електроните чрез диаграмата на Полинг, е необходимо да имате брой електрони на всеки атом, следвайте диагоналните линии и спазват максималния брой електрони на всяко подниво. Вижте няколко примера:
— Електронно разпределение от Z = 20 (20 електрона)
Електронно разпределение на атом с 20 електрона
— Електронно разпределение от Z = 59 (59 електрона)
Електронно разпределение на атом с 59 електрона
като Диаграма на Линус Полинг, е възможно да се изпълнят следните задачи:
Разпределете всички електрони в атом;
Предскажете най-ниската и най-високата енергийна област на атома (електроните се разпределят в атома по такъв начин, че винаги да заемат области с по-ниска енергия);
Предскажете броя нива на атома от неговия атомен номер (Z);
Предскажете класификацията на всеки атом от неговия атомен номер (Z).
Установете броя на връзките, които атомът трябва да направи, за да постигне стабилност.
Cred Кредити за изображения: Shutterstock / моден подиум
От мен Диого Лопес Диас
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm
