Ämnesstrukturen har varit intressant för människor sedan möjligheten dök upp att inte oroa sig för mat och studera världen omkring oss. Sådana fenomen som torka, översvämningar, blixtar, skräckslagen mänsklighet. Okunskap om deras förklaringar gav upphov till tro på olika onda gudar som kräver offer. Det var därför människor började studera naturfenomen, strävade efter att förutsäga dem och gräva ner sig i ämnens struktur. De studerade atomens struktur och introducerade följande två viktiga begrepp inom kemi: energinivå och undernivå.
Förutsättningar för upptäckten av de minsta kemikalierna
De gamla grekerna gissade om de små partiklarna som utgör ämnen. De gjorde en märklig upptäckt: marmorstegen, som många människor har passerat under flera decennier, har ändrat form! Detta ledde till slutsatsen att det förflutnas fot tar med sig någon stenbit. Detta fenomen är långt ifrån att förstå förekomsten av en energinivå i kemi, men just medallt började. Vetenskapen började successivt utvecklas och fördjupa sig i strukturen av kemiska grundämnen och deras föreningar.
Början av studiet av atomens struktur
Atom upptäcktes i början av 1900-talet genom experiment med elektricitet. Det ansågs elektriskt neutr alt, men hade positiva och negativa beståndsdelar. Forskare ville ta reda på deras fördelning inuti atomen. Flera modeller föreslogs, varav en till och med hade namnet "russinbulle". Den brittiske fysikern Ernest Rutherford genomförde ett experiment som visade att en positiv kärna är belägen i atomens centrum, och den negativa laddningen finns i de små elektronerna som kretsar runt den.
Upptäckten av energinivån i kemi var ett stort genombrott i studiet av strukturen hos ämnen och fenomen.
Energinivå
Under studiet av kemikaliers egenskaper visade det sig att varje grundämne har sina egna nivåer. Till exempel har syre ett strukturschema, medan kväve har ett helt annat, även om antalet atomer bara skiljer sig med en. Så vad är en energinivå? Dessa är elektroniska lager, bestående av elektroner, som bildas på grund av den olika styrkan av deras attraktion till kärnan i en atom. Vissa är närmare, medan andra är längre. Det vill säga de övre elektronerna "trycker" på de nedre.
Antalet energinivåer i kemi är lika med numret på perioden i det periodiska systemet för D. I. Mendeleev. Det största antalet elektroner som finns i en given energinivå bestäms av följande formel: 2n2, där n är nivåtalet. Således kan inte mer än två elektroner lokaliseras på den första energinivån, högst åtta på den andra, arton på den tredje och så vidare.
Varje atom har en nivå längst bort från sin kärna. Det är den extrema, eller sista, och kallas den yttre energinivån. Antalet elektroner på den för element i huvudundergrupperna är lika med gruppnumret.
För att bygga ett diagram över en atom och dess energinivåer i kemi måste du följa denna plan:
- bestäm antalet elektroner i en atom i ett givet grundämne, vilket är lika med dess serienummer;
- bestäm antalet energinivåer efter periodnummer;
- bestäm antalet elektroner i varje energinivå.
Se nedan för exempel på energinivåer för vissa grundämnen.
Energiundernivåer
I atomer finns det förutom energinivåer även undernivåer. På varje nivå, beroende på antalet elektroner på den, fylls vissa undernivåer. Från hur undernivån är fylld särskiljs fyra typer av element:
- S-element. S-undernivåerna är fyllda, som inte kan innehålla mer än två elektroner. Dessa inkluderar de två första objekten från varje period;
- P-element. I dessa element kan det inte finnas fler än sex elektroner på p-undernivån;
- D-element. Dessa inkluderar inslag av stora perioder (decennier) belägna mellan s- ochp-element;
- F-element. Fyllningen av f-subnivån sker i aktinider och lantanider som ligger i den sjätte och sjunde perioden.
