Tabla de Contenidos
ระดับพลังงานหลัก หรือที่เรียกว่าเลขควอนตัมหลักคือบริเวณหรือเปลือกที่อยู่นอกนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งอิเล็กตรอนสามารถพบได้โดยไม่สูญเสียหรือได้รับพลังงาน และมีพลังงานต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ระดับพลังงานหลักจะมีระดับพลังงานย่อยตามลำดับ ระดับย่อยเหล่านี้เรียกว่าเลขควอนตัม ทุติยภูมิ หรือ แอซิมัททัล (l )
การแสดงระดับพลังงาน
ในการบรรจุอิเล็กตรอนทั้งหมดในอะตอมของธาตุใด ๆ ที่รู้จักในปัจจุบันจำเป็นต้องมีระดับพลังงานเพียง 7 ระดับเท่านั้น ระดับเหล่านี้แสดงด้วยตัวอักษร ได้แก่K, L, M, N, O, P, Qหรือด้วยตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 7 โดยที่ 1 คือระดับพลังงานต่ำสุด และ 7 คือระดับพลังงานสูงสุด
ระดับพลังงานหลักแต่ละระดับมีจำนวนอิเล็กตรอนเฉพาะและสามารถบรรจุได้สูงสุด 2n 2อิเล็กตรอน โดยที่n คือ จำนวนของระดับ ดังนั้น ระดับแรกสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2 ตัว 2 x (1) 2 = 2; ที่สองถึง 8 อิเล็กตรอน 2 x (2) 2 = 8; ที่สามถึง 18, 2 x (3) 2 = 18 และอื่น ๆ ดังนั้นสมการในการคำนวณจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานคือX= 2n 2
พลังงานที่เกี่ยวข้องกับระดับพลังงานจะเพิ่มขึ้นเมื่อระยะห่างจากนิวเคลียสเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ถ้าอิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานที่ 7 ก็จะมีพลังงานที่เกี่ยวข้องมากกว่าอิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ 1
ระดับย่อยของพลังงาน
ระดับพลังงานหลักแต่ละระดับประกอบด้วยระดับพลังงานย่อยที่ประกอบด้วยวงโคจรตามจำนวนที่กำหนด และในแต่ละระดับจะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกินสองตัว เช่นเดียวกับระดับพลังงานหลัก ระดับย่อยของพลังงานจะแสดงด้วยตัวอักษร ในกรณีนี้คือs, p, d, f
ระดับพลังงานหลักแต่ละระดับมีระดับ ย่อยที่มีออร์บิทัล s (1s) ดังนั้นจึงสามารถมี อิเล็กตรอนได้สูงสุด สองตัว อิเล็กตรอนในออร์บิทัลนี้เรียกว่าs-อิเล็กตรอนและมีพลังงานต่ำสุดในบรรดาอิเล็กตรอนทั้งหมดในระดับพลังงานหลักนั้น เปลือกนี้ สามารถมีอิเล็กตรอนได้สูงสุด2 ตัว
ระดับพลังงานหลักแต่ละระดับเหนือระดับแรกประกอบด้วยออร์บิทัล 1 อันและออร์บิทัล p 3อัน ชุดของออร์บิทัล p สามชุดที่เรียกว่าp ซับเชลล์ สามารถบรรจุ อิเล็กตรอนได้สูงสุด หกตัว ดังนั้น ระดับที่สองสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุดแปดตัว นั่นคือ สองตัวในออร์บิทัล s (2s) และ 6 ตัวในออร์บิทัล p สามตัว (2p)
แต่ละระดับพลังงานหลักเหนือระดับที่สองประกอบด้วย นอกเหนือไปจากออร์บิทัล 1 s และ p ออร์บิทัล 3 ชุด ชุด ของd ออร์บิทัล 5 ชุดเรียกว่า d ซับเชลล์ ซึ่งสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 10 อิเล็กตรอน ดังนั้น เปลือกที่สามมีอิเล็กตรอนสูงสุด18 ตัว : 2 ตัวในออร์บิทัล s, 6 ตัวในออร์บิทัล p สามตัว และ 10 ตัวในออร์บิทัล 5 ตัว
ระดับที่สี่และระดับ ที่สูงกว่า นอกเหนือจากทั้งหมดข้างต้น ยังมี f ย่อยที่มีวงโคจร f เจ็ดวง และสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 14 ตัว ดังนั้น เปลือกที่สี่สามารถมีอิเล็กตรอนได้ถึง32 ตัว : 2 ตัวในออร์บิทัล s, 6 ตัวในออร์บิทัล p สามตัว, 10 ตัวในออร์บิทัล 5 ตัว และ 14 ตัวในออร์บิทัล f เจ็ดตัว
ด้านล่างนี้คือตารางที่สรุปข้อมูลทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น:
ตารางระดับพลังงานและระดับย่อย
| ระดับพลังงาน ( n ) | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| ระดับย่อย | ใช่ | เอส พี | เอส พี ดี | เอส พี ดี เอฟ |
| จำนวนออร์บิทัลแต่ละประเภท | 1 | 1 3 | 1 3 5 | 1 3 5 7 |
| การตั้งชื่อวงโคจร | 1 วินาที | 2s 2p | 3s 3p 3d | 4s 4p 4d 4f |
| จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในออร์บิทัล | 2 | 2 – 6 | 2 – 6 – 10 | 2 – 6 – 10 -14 |
| จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดต่อระดับ | 2 | 8 | 18 | 32 |
แหล่งที่มา
Bautista, C. [เคมีการเรียนรู้].(31 มีนาคม 2020). ระดับพลังงาน [ไฟล์วิดีโอ] ยูทูบ. https://youtu.be/p3v5b81E6NQ
