سطح انرژي اوربيتالها
سطح
انرژي
اوربيتالها
تابعي از عدد
کوانتومی
اصلی (n) و عدد
کوانتومی
فرعی (l)
است. هرچه n
كمتر باشد،
فاصلهي
ميانگين
الكترون از
هسته كمتر و
بار مؤثر هستهي
احساس شده بيشتر
خواهد بود،
درنتيجه جاذبهي
الكترون در آن
اوربيتال با
هسته بيشتر
خواهد بود و
الكترون
پايدارتر يا
با سطح انرژي
كمتر خواهد
بود. هرچه l كمتر باشد،
الكترون بار
مؤثر هستهي
بيشتري احساس
خواهد كرد و
پايدارتر
خواهد بود. به
طور كلي هرچه
مجموعn و lكمتر
باشد،
اوربيتال
پايداتر يا با
سطح انرژي
كمتر خواهد
بود. در صورتي
كه يكسان
باشد،
اوربيتالی
پايدارتر
خواهد بود كه n
كمتري داشته
باشد.
مثال: سطح انرژی و پایداری اوربیتالهای 4s,3d و 4p را با هم مقایسه کنید.
حل:
جدول زیر را در نظر بگیرید:
4p |
4s |
3d |
|
4 |
4 |
3 |
n |
1 |
0 |
2 |
l |
5 |
4 |
5 |
n+l |
چون مجموع
برای
اوربیتال 4s
از
اوربیتالهای 3d و 4p
کمتر است، بین
این سه
اوربیتال 4s
سطح انرژی
کمتری دارد و
پایدارتر است.
بین اوربیتالهای
3d و 4p که مجموع
یکسانی
دارند،
اوربیتال 3d
که n
کمتری دارد،
پایدارتر است.
پس داریم:
: 4p>3d>4s ترتیب سطح انرژی
: 4s>3d>4p ترتیب پایداری
*****
با توجه به قواعد یاد شده ترتیب سطح انرژی اوربیتالها با شروع از اوربیتال 1s که کمترین سطح انرژی و بیشترین پایداری را دارد، بصورت زیر است:
شاید بخاطر سپردن ترتیب سطح انرژی اوربیتالها به کمک شکل زیر راحت تر باشد، بهر حال بعد از آشنایی با جدول تناوبی روش بهتری برای پیداکردن ترتیب سطح انرژی اوربیتالها خواهیم دید. در شکل از فلش های بالاتر به پایین تر و روی هر فلش از بالا به پایین سطح انرژی اوربیتالها افزایش می یابد.
در سيستمهاي
تك الكتروني
مثل اتم H
بحث اثرپوشش
مطرح نيست و
تنها عامل
براي تعيين
سطح انرژي
اوربيتالها
فاصلهي
ميانگين
الكترونها
از هسته يا
همان n است.
بنابراين در
سيستمهاي تك
الكتروني
هرچه n كمتر
باشد،
اوربيتال
پايدارتر است
و اوربيتالهاي
با n يكسان مثل سطح
انرژي يكسان دارند.
در
شکل زیر ترتیب
سطح انرژی اوربیتال
ها در سیستم
های تك
الكترونی (
سمت راست) و
چند الكترونی (
سمت چپ) با هم
مقایسه شده
است:
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
**************************************************
سایت: www.youngchemist.com
مولف: محمد شاهی
نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com
**************************************************
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||