A energia expressa por um elétron no modelo de bandas de uma substância é chamada de níveis de energia. Esses níveis (também conhecidos como camadas eletrônicas) são distâncias fixas do núcleo de um átomo onde os elétrons podem ser encontrados. Os elétrons são partículas minúsculas, com carga negativa, que orbitam o núcleo positivo de um átomo. Os degraus de uma escada representam os níveis de energia. Você pode ficar em um dos degraus, mas não entre eles. O mesmo acontece com os prótons. Eles podem ocupar um nível de energia ou outro, mas não o espaço entre eles.
Elétrons do nível de energia I (também conhecidos como elétrons do nível de energia K) possuem a menor quantidade de energia. Elétrons de níveis de energia mais altos possuem mais energia à medida que se afastam do núcleo, e sua energia aumenta em uma quantidade fixa e discreta. Se os elétrons absorverem essa quantidade de energia, eles podem saltar de um nível de energia para o próximo. Se os elétrons saltarem de um nível de energia mais alto para um mais baixo, eles emitem energia, que geralmente se manifesta na forma de luz. Isso explica os fogos de artifício ilustrados 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 possuem apenas um átomo. Essa única partícula tem o nível de energia mais baixo. Mais elétrons são encontrados em núcleos maiores. Os elétrons são sempre introduzidos primeiro no nível de energia mais baixo até que ele tenha o maior número de 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 contidos em um determinado nível de energia? Bem, a quantidade de energia... O nível de energia I pode conter apenas dois elétrons, enquanto o nível de energia II pode conter 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 maior 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) . Outros tipos de orbitais também existem.
O que há de especial nos níveis mais externos?
Os elétrons na camada de valência de um átomo têm um significado único. Esses elétrons são conhecidos como elétrons de valência e determinam muitas das propriedades de um átomo. Um átomo é mais estável quando possui o máximo de elétrons possível em sua camada de valência. O hélio, por exemplo, possui dois elétrons na primeira região de energia. Como essa camada de valência só pode conter dois elétrons, o único nível de energia do hélio está ocupado. Consequentemente, o hélio é um elemento muito estável. Ou seja, é improvável que seus átomos reajam com os de outros elementos.
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