רמת אנרגיה – הבדלי גרסאות

נוספו 48 בתים ,  לפני 16 שנים
בוט - מחליף 'ע"י' ב'על ידי'
(בוט - מחליף '[[Category' ב'[[קטגוריה')
(בוט - מחליף 'ע"י' ב'על ידי')
'''רמות [[אנרגיה]]''' הם מושג פיסיקלי שמתאר את המצב האנרגטי שבו נמצאת מערכת תחת השפעה של פוטנציאל, כאשר היא ב[[מצב קוונטי]] קשור. המושג נכנס לשימוש בעקבות [[מכניקת הקוונטים]] שהראתה שכאשר מערכת נמצאת תחת פוטנציאל היא לא יכולה לקבל כל ערך שהוא של אנרגיה אלא רק מספר סופי של ערכים. הערכים המותרים של האנרגיה נקבעים ע"יעל ידי הפרמטרים של המערכת ([[מסה]], [[מטען]] וכו) וסוג הפוטנציאל הקושר.
 
== תיאור פורמלי ==
: <math>\ H | n \rang = E_n | n \rang</math>
כאשר <math>E_n</math> היא האנרגיה העצמית של המערכת.
ההתפתחות של מצב עצמי בזמן נתונה ע"יעל ידי:
: <math> | \psi (t) \rang = e^{-i E_n t / \hbar} | n \rang</math>
 
8 18 32 18 8 2 [[רדון]] 86
 
המספר המקסימלי של אלקטרונים בכל רמת אנרגיה ניתן לחישוב ע"יעל ידי הנוסחה 2n<sup>2</sup>.
לכל רמת אנרגיה (מלבד שתי הראשונות) קיימות '''תת-רמות'''. עבור כל רמה, סידור תת-הרמות הוא 2 אלקטרונים בתת-הרמה הראשונה, ולכל רמה מעליה נוספים 4 אלקטרונים (2,6,10,14).
 
88 96 97 98
 
סדר האלקטרונים באטום כלשהו מתואר ע"יעל ידי המספרים שבתרשים (לכל זוג אלקטרונים שני מספרים עוקבים:מעליו ומתחתיו). עבור כל מספר אלקטרונים באטום, קיימים כל האלקטרונים שמספריהם נמוכים ממספר זה, ע"פ הסידור המתואר.
 
בכל אטום מסודרים האלקטרונים כך שהשורות העליונות (בעלות אנרגיה נמוכה) הרלוונטיות לגביו מלאות, ורק השורה התחתונה מבין השורות הרלוונטיות בכל אטום עשויה להיות חסרה.<BR>
לאטום [[זהב]] (מס' כימי 79) במצבו הניטרלי, רמות K - N מלאות, 2 אלקטרונים בתת-הרמה הראשונה של P (שורה עשירית), 2 אלקטרונים בתת-הרמה הראשונה של O (שורה שמינית), 6 אלקטרונים בתת-הרמה השנייה של O (שורה תשיעית), ו-9 אלקטרונים בתת-הרמה השלישית של O (שורה עשירית).
 
כל רמת אנרגיה מורכבת מ'''אורביטלים''' (מסלולים). אורביטלים אלו יכולים להיות לא תפוסים, או תפוסים ע"יעל ידי אלקטרון אחד או זוג אלקטרונים, ומספרם נקבע ע"פ מספר זוגות האלקטרונים המקסימלי ברמת אנרגיה זו. בכל רמת אנרגיה בה אין אלקטרונים הממלאים את כל תת-רמות האנרגיה, יתפרסו האלקטרונים על מספר רב ככל הניתן של אורביטלים, עד שישלימו את כל תת-רמות האנרגיה הדרושות על מנת לעבור לרמת האנרגיה הבאה. <BR>
לדוגמה:
 
באטום [[גופרית]] (מס' אטומי 16) במצבו הניאטרלי, רמות K ו- L מלאות כולן ע"יעל ידי 10 אלקטרונים. על מנת שהאלקטרונים יעברו לרמה N, יש למלא את תת-הרמות הראשונה והשנייה ברמת האנרגיה M. לפיכך, ששת האלקטרונים הנותרים יתפרסו על ארבעת האורביטלים (2,2,1,1)שבשתי תת-רמות האנרגיה הראשונות של M.
 
ברמת האנרגיה הגבוהה ביותר בכל אטום עד 8 אלקטרונים (אף כי זהו אינו בהכרח מספר האלקטרונים המקסימלי באותה רמה) המסודרים בארבעה אורביטלים לכל היותר. בכתיב כימי נהוג לציין רק את מספר האלקטרונים ברמה זו, על-פי האורביטלים שלהם (כל אלקטרון מסומן בנקודה, כל צד של האטום מציין אורביטל).<BR>
נטיית האטום להשלמת כל האורביטלים הדרושים עד למעבר לרמת אנרגיה חדשה משמשת כמחולל של תהליכים רבים בין אטומים (רוב ה[[קשר כימי|קשרים הכימיים]] נוצרים בזכות נטייה זו).
 
אלקטרון מסוגל לעבור בין רמות האנרגיה השונות, וכן לצאת או להיכנס לתחומו של האטום ע"יעל ידי שינוי במצבו האנרגתי. על מנת שאלקטרון יעבור משורה גבוהה בתרשים לנמוכה (כלומר- מידת האנרגיה האגורה בו תגדל) יש להשקיע אנרגיה. מהתהליך ההפוך משתחררת אנרגיה (מצבו הטבעי של האלקטרון הוא לאגור כמות קטנה ככל הניתן של אנרגיה).
 
אנרגיה המושקעת בהרחקתו של אלקטרון מהאטום נקראת [[אנרגית יינון]], והיא גדלה ככל שהאלקטרון ממוקם בשורה גבוהה יותר, עבור מספר זהה של פרוטונים.
ככל שסביב אטום מסוים יותר רמות אנרגיה בהן יש אלקטרונים, כך [[רדיוס אטומי|רדיוסו האטומי]] גדל.
 
[[הטבלה המחזורית]] של [[מנדלייב]] מבוססת ברובה על סידור האלקטרונים ברמות האנרגיה. מחזור בטבלה זו מוגדר ע"יעל ידי מספר רמות האנרגיה שיש סביב אטום ניאטרלי של כל יסוד במחזור.
-------
:[[מונחים במבנה האטום]]
68,018

עריכות