7.3.1.5. Elektronski omotač

Elektroni se velikom brzinom kreću oko jezgra u prostoru koji se naziva elektronski omotač. Elektroni su negativno naelektrisane čestice i odbijaju se međusobno, tako da se oni kreću na različitim rastojanjima od jezgra. Putanje po kojima se kreću elektroni se nazivaju energetski nivoi. Ima 7 energetskih nivoa i obeleženi su slovima K, L, M, N, O, P, Q ili brojevima 1, 2, 3, 4, 5, 6 i 7Elektroni se međusobno razlikuju po energiji koju poseduju. Elektroni koji se kreću po K nivou poseduju najmanju, a elektroni u Q nivou najveću količinu energije.U prvom, K energetskom nivou mogu se maksimalno naći 2 elektrona. Kada se popuni ovaj energetski nivo, započinje popunjavanje sledećeg, drugog nivoa, na kojem se maksimalno može naći 8 elektrona. U trećem, M nivou, se maksimalno može naćimaksimalno može naći 32 elektrona.

Na sledećim slikama je prikazan raspored elektrona po energetskim nivoima sledećih atoma: vodonika

atom vodonika ima jedan elektron koji se kreće po prvom, K, energetskom nivou

helijuma

atom helijuma ima dva elektrona koji se nalaze u K energetskom nivou

litijuma

atom litijuma ima 3 elektrona - dva se nalaze u K nivou, a jedan u L energetskom nivou

azota

atom azota ima 7 elektrona, dva su u K energetskom nivou a pet u L energetskom nivou

fosfora

atom fosfora ima 15 elektrona - dva su u K nivou, osam u L nivou, a nakon popunjavanja ova dva nivoa počinje popunjavanje sledećeg, tako da se preostalih pet elektrona nalazi u M energetskom nivou.

Popunjavanje elektronskog omotača

 

Na slici imamo prikazan elektronski omotač. Ljuske K,L,M,N,O,P,Q , njihove podljuske te orbitale.

Uzmimo za primjer ljusku N.

Ona ima četiri podljuske s, p, d, f. Svaka od tih podljuski ima određeni broj orbitala, u koje se

smještaju elektroni. U podljusku s stanu 2 elektrona, u podljusku p njih 6. Podljuska d ima mjesta za

čak 10 elektrona, a zadnja podljuska ljuske N, podljuska f, može primiti 14 elektrona. Sve skupa,

u ljusku N stane 2+6+10+14 = 32 elektrona. Broj elektrona u pojedinoj ljuski određen je

formulom 2n^2, gdje je n redni broj ljuske. (u našem primjeru, n=4, pa je 2x4^2 = 2 x16 = 32).

 

7j

7i

7h

7g

7d

7p

Q 7s

6i

6h

6g

6d

6p

P 6s

5g

5f

5d

5p

O 5s

4f

4d

4p

N 4s

3d

3p

M 3s

2p

L 2s

K 1s

1s -> 2s -> 2p -> 3s -> 3p ->

4s -> 3d -> 4p -> 5s -> 4d ->

5p ->6s -> 4f –> 5d -> 6p ->

7s -> 5f ...

Svi sustavi u prirodi teže minimumu energije, pa tako i elektroni u

elektronskom omotaču najprije popunjavanju one ljuske i orbitale koje su

energetski povoljnije. Elektronski omotač se sastoji od 7 ljuski

(K,L,M,N,O,P,Q) koje su još podijeljene u podljuske i orbitale. Pounjavanje

ide na sljedeći način :

Najprije se popunjava ljuska najbliža jezgri atoma, a to je ljuska K. Ona ima

samo jednu podljusku koja se sastoji od jedne orbitale.

Zatim, ljuska L. Ljuska L ima 2 podljuske : s, p. Podljuska p ima 3 orbitale, i u

nju može stati 6 elekrona. Elektroni se u orbitalama smještaju po Hundovu

pravilu. To znači da će se elektroni smjestiti svaki u svoju orbitalu, a tek

onda nastaviti popunjavati orbitale u parovima. To je zato što je takva

elektronska konfiguracija u kojoj su elektroni popunili svaki svoju orbitalu, je

najstabilnija.