Le énergie exprimée par un électron dans le modèle de bande d'une substance On parle de niveaux d'énergie. Ces niveaux (aussi appelés couches électroniques) sont des distances fixes du noyau d'un atome où les électrons peuvent se trouver. Les électrons sont de minuscules particules chargées négativement qui se déplacent autour du noyau positif d'un atome. Les marches d'un escalier représentent les niveaux d'énergie. On peut se tenir sur l'une des marches, mais pas entre elles. Il en va de même pour les protons. Ils peuvent occuper un niveau d'énergie ou l'autre, mais pas l'espace entre eux.
Energie niveau I Les électrons (également appelés électrons de niveau d'énergie K) possèdent la plus faible quantité d'énergie. Les électrons de niveau supérieur possèdent davantage d'énergie à mesure qu'on s'éloigne du noyau, et leur énergie augmente d'une quantité fixe et discrète. Si les électrons absorbent cette quantité d'énergie, ils peuvent passer d'un niveau d'énergie au suivant. S'ils passent d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur, ils émettent de l'énergie, souvent sous forme de lumière. Ceci explique le phénomène pyrotechnique illustré ci-dessus. Les électrons acquièrent de l'énergie et passent à des niveaux d'énergie supérieurs lors de l'explosion d'un feu d'artifice.
Lorsqu'ils retrouvent leur niveau d'énergie normal, l'énergie est libérée sous forme de lumière. Comme les atomes présentent des arrangements électroniques différents, ils émettent une lumière de couleurs différentes.
Que sont les niveaux d’énergie et l’orbitale ?
Les atomes d'hydrogène sont les plus petits atomes. Ils n'en possèdent qu'un seul. Cette particule unique possède niveau d'énergie le plus bas. Les noyaux plus gros contiennent davantage d'électrons. Les électrons sont toujours introduits en premier dans le niveau d'énergie le plus bas, jusqu'à ce qu'il contienne le plus d'électrons. Les électrons sont ensuite ajoutés au niveau d'énergie supérieur jusqu'à ce qu'il soit complètement rempli, et ainsi de suite.
Combien d'électrons un niveau d'énergie donné peut-il contenir ? Eh bien, la quantité d'énergie. Le niveau d'énergie I ne peut contenir que deux électrons, tandis que le niveau d'énergie II peut en contenir jusqu'à huit. La quantité maximale est déterminée par le nombre d'orbitales à chaque niveau d'énergie. Une orbitale est le volume de la zone d'un atome la plus susceptible de contenir un électron. Comme vous pouvez le constater, certaines orbitales ressemblent à des sphères (orbitales S), tandis que d'autres ressemblent à des poids. (orbitales P)D’autres types d’orbitales existent également.
Quelle est la particularité des niveaux les plus éloignés ?
Les électrons du niveau d'énergie le plus externe d'un atome ont une signification unique. Ces électrons sont appelés électrons de valence, et ils déterminent de nombreuses propriétés d'un atome. Un atome est plus stable lorsqu'il possède autant d'électrons qu'il peut en conserver dans son niveau d'énergie le plus externe. L'hélium, par exemple, possède deux électrons dans la première région d'énergie. Comme ce niveau d'énergie ne peut en contenir que deux, son seul niveau d'énergie est occupé. Par conséquent, l'hélium est un élément très stable. Autrement dit, ses atomes sont peu susceptibles de réagir avec ceux d'autres éléments.
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