1. Quantizzazione:
* Livelli discreti: Gli elettroni possono solo occupare livelli di energia quantizzati specifici e quantizzati, il che significa che non possono esistere alle energie tra questi livelli. Questo è diverso da un sistema classico, in cui un oggetto può avere energia.
* Stato fondamentale: Il livello di energia più basso è chiamato stato fondamentale. Gli elettroni preferiscono occupare questo stato.
* stati eccitati: Livelli di energia più elevati sono chiamati stati eccitati. Un elettrone può essere promosso in uno stato eccitato assorbendo l'energia (ad esempio dalla luce).
2. Shell and Subshell Structure:
* Shells: Gli elettroni sono organizzati in conchiglie, indicati dai principali numeri quantici (n =1, 2, 3, ecc.). I conchiglie più alti hanno livelli di energia più elevati.
* Subshells: All'interno di ciascun guscio, ci sono sottosezze (s, p, d, f) con livelli di energia leggermente diversi. All'interno di un guscio, l'ordine di energia è generalmente s
3. Differenza di energia:
* Gap energetico più grande: La differenza di energia tra due livelli di energia consecutivi aumenta all'aumentare del numero quantico principale (N). Ciò significa che le transizioni tra livelli di energia più elevati richiedono più energia.
* Energia di transizione: Quando un elettrone salta tra due livelli di energia, emette o assorbe l'energia pari alla differenza tra questi livelli. Questa energia può essere sotto forma di luce (fotoni).
4. Configurazione elettronica:
* Principio di Aufbau: Gli elettroni riempiono i livelli di energia in ordine di aumento dell'energia.
* Regola di Hund: Quando si riempiono le sottosezze con più orbitali, gli elettroni occupano prima ciascuno orbitale individualmente prima di accoppiarsi.
5. Fattori che influenzano i livelli di energia:
* Carica nucleare: Una carica nucleare più elevata (più protoni) attira più fortemente gli elettroni, abbassando i loro livelli di energia.
* schermatura: Gli elettroni interni proteggono gli elettroni esterni dalla carica nucleare completa, aumentando i loro livelli di energia.
* Repulsione elettronica-elettrone: Gli elettroni nello stesso guscio o sottosuolo si respingono a vicenda, aumentando leggermente i loro livelli di energia.
Confrontare i livelli di energia è fondamentale per la comprensione:
* Legame chimico: Gli elettroni nel guscio esterno sono coinvolti nel legame e i loro livelli di energia determinano il tipo e la resistenza del legame.
* Spettroscopia: L'assorbimento e l'emissione della luce da parte degli atomi sono determinati dalle differenze di energia tra i livelli di elettroni.
* Proprietà atomiche: Molte proprietà chimiche e fisiche degli elementi sono correlate alla disposizione e ai livelli di energia dei loro elettroni.
Comprendendo i principi dei livelli di energia, possiamo prevedere e spiegare una vasta gamma di fenomeni chimici e fisici.
