O processo de energia expressa por um elétron no modelo de banda de uma substância é chamado de níveis de energia. Esses níveis (também conhecidos como camadas de elétrons) são distâncias fixas do núcleo de um átomo onde os elétrons podem ser localizados. Os elétrons são partículas minúsculas e carregadas negativamente que viajam ao redor do núcleo positivo de um átomo. Os degraus de uma escada representam níveis de energia. Você pode ficar em um dos degraus, mas não entre eles. O mesmo vale para os prótons. Eles podem preencher um nível de energia ou outro, mas não o espaço entre eles.
Energia nível I elétrons (também conhecidos como elétrons de nível de energia K) têm a menor quantidade de energia. Elétrons de nível mais alto têm mais energia à medida que você se afasta do núcleo, e sua energia aumenta em uma quantidade fixa e discreta. Se os elétrons absorvem essa quantidade de energia, eles podem pular de um nível de energia para o próximo. Se os elétrons pularem de um nível de energia mais alto para um mais baixo, eles emitem energia, que geralmente está na forma de luz. Isso explica a pirotecnia retratada acima. Os elétrons adquirem energia e saltam para níveis de energia mais altos quando os fogos de artifício explodem.
Quando eles retornam aos seus níveis normais de energia, a energia é liberada como luz. Como vários átomos têm arranjos de elétrons variados, eles emitem luz de cores diferentes.
O que são níveis de energia e orbitais?
Os átomos de hidrogênio são os menores átomos. Eles têm apenas um átomo. Essa única partícula tem o menor nível de energia. Mais elétrons são encontrados em núcleos maiores. Os elétrons são sempre introduzidos no nível de energia mais baixo primeiro até que ele tenha mais elétrons. Os elétrons são então adicionados ao próximo nível de energia mais alto até que ele esteja completamente preenchido, e assim por diante.
Quantos elétrons podem ser mantidos em um nível de energia específico? Bem, a quantidade de energia O nível de energia I pode conter apenas dois elétrons, enquanto o nível de energia II pode transportar até oito elétrons. A quantidade máxima é determinada pelo número de orbitais em cada nível de energia. Um orbital é um volume da área dentro de um átomo que tem mais probabilidade de conter um elétron. Como você pode ver, alguns orbitais se assemelham a esferas (orbitais S), enquanto outros se assemelham a pesos (orbitais P). Existem também outros tipos de orbitais.
O que há de especial nos níveis mais externos?
Os elétrons no nível de energia mais externo de um átomo têm um significado único. Esses elétrons são conhecidos como elétrons de valência, e eles decidem muitas das propriedades de um átomo. Um átomo é mais estável quando tem tantos elétrons quanto pode reter em seu nível de energia mais externo. O hélio, por exemplo, tem dois elétrons na primeira região de energia. Como esse nível de energia só pode conter dois elétrons, o único nível de energia do hélio é ocupado. Como resultado, o hélio é um elemento muito estável. Ou seja, é improvável que seus átomos reajam com os de outros elementos.
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