استخدم الطاقة التي يعبر عنها الإلكترون في نموذج نطاق المادة تُعرف هذه المستويات بمستويات الطاقة. هذه المستويات (المعروفة أيضًا باسم أغلفة الإلكترونات) هي مسافات ثابتة من نواة الذرة حيث يمكن أن توجد الإلكترونات. الإلكترونات جسيمات صغيرة سالبة الشحنة تنتقل حول نواة الذرة الموجبة. تُمثل درجات السلم مستويات الطاقة. يمكنك الوقوف على أحد الدرجات، ولكن ليس بينهما. وينطبق الأمر نفسه على البروتونات. يمكنها ملء أحد مستويي الطاقة، ولكن ليس الفراغ بينهما.
الطاقة المستوى الأول تمتلك الإلكترونات (المعروفة أيضًا بإلكترونات مستوى الطاقة K) أقل كمية من الطاقة. تمتلك الإلكترونات ذات المستوى الأعلى طاقة أكبر كلما ابتعدت عن النواة، وترتفع طاقتها بمقدار ثابت ومتقطع. إذا امتصت الإلكترونات هذه الكمية من الطاقة، يمكنها القفز من مستوى طاقة إلى آخر. إذا قفزت الإلكترونات من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أدنى، فإنها تُصدر طاقة، والتي غالبًا ما تكون على شكل ضوء. هذا ما يُفسر الألعاب النارية الموضحة في الصورة أعلاه. تكتسب الإلكترونات الطاقة وتقفز إلى مستويات طاقة أعلى عند انفجار الألعاب النارية.
عندما تعود إلى مستويات طاقتها الطبيعية، تُطلق الطاقة على شكل ضوء. ولأن الذرات المختلفة لها ترتيبات إلكترونية مختلفة، فإنها تُصدر ضوءًا بألوان مختلفة.
ما هي مستويات الطاقة والمدارات؟
ذرات الهيدروجين هي أصغر الذرات. تحتوي على ذرة واحدة فقط. هذا الجسيم المفرد له أدنى مستوى للطاقة. يوجد عدد أكبر من الإلكترونات في النوى الأكبر. تُنقل الإلكترونات دائمًا إلى مستوى الطاقة الأدنى أولًا حتى يمتلئ بأكبر عدد من الإلكترونات. ثم تُضاف الإلكترونات إلى مستوى الطاقة الأعلى التالي حتى يمتلئ تمامًا، وهكذا.
كم عدد الإلكترونات التي يمكن استيعابها في مستوى طاقة معين؟ حسنًا، كمية الطاقة: مستوى الطاقة الأول لا يتسع إلا لإلكترونين، بينما يتسع مستوى الطاقة الثاني لما يصل إلى ثمانية إلكترونات. يُحدد الحد الأقصى لكمية الطاقة بعدد المدارات في كل مستوى طاقة. المدار هو حجم المنطقة داخل الذرة التي يُحتمل احتواؤها على إلكترون. كما ترى، بعض المدارات تشبه الكرات (المدارات S)، بينما يشبه بعضها الآخر الأوزان. (المدارات P)وتوجد أنواع أخرى من المدارات أيضًا.
ما هو المميز في المستويات الخارجية؟
للإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي للذرة أهمية فريدة. تُعرف هذه الإلكترونات باسم إلكترونات التكافؤ، وهي التي تُحدد العديد من خصائص الذرة. تكون الذرة أكثر استقرارًا عندما تحتوي على أكبر عدد ممكن من الإلكترونات في مستوى طاقتها الخارجي. على سبيل المثال، يحتوي الهيليوم على إلكترونين في منطقة الطاقة الأولى. ولأن هذا المستوى لا يحتوي إلا على إلكترونين، فإن مستوى طاقة الهيليوم الوحيد يكون مشغولًا. ونتيجةً لذلك، يُعد الهيليوم عنصرًا مستقرًا للغاية، أي أن ذراته من غير المرجح أن تتفاعل مع ذرات العناصر الأخرى.
أوصى: ما هو عازل؟
