Mis on sisekesta elektronid?

Sisu

• Kvantarvud
• Orbitaalid
• Koored
• Tähtsus

Aatomite äärepoolseima kesta elektronid, selle valentselektronid, on selle keemia määramisel kõige olulisemad. Sellegipoolest, kui kirjutate elektronide konfiguratsioone, peate arvestama ka sisemise kesta elektronidega. Sisemise kesta elektronid on mis tahes elektronid, mis pole välimises kestades. Nad kaitsevad tuuma valentselektrone, vähendades efektiivset tuumalaengut.

Kvantarvud

Elektrone saab kõige täpsemini kirjeldada seisvate lainetena. Kuna stringil seisvatel lainetel võivad olla ainult põhisageduse kordajad või harmoonilised sagedused, võib elektronide "lainel" olla ainult teatud energia. Klassikalises füüsikas võiksite kirjeldada eset, kirjeldades selle asukohta ja kiirust, kuid kvantmehaanikas ei saa kunagi kindlalt teada, kus elektron asub; saate teada ainult seda, kus see tõenäoliselt leitakse. Järelikult kirjeldatakse elektronide asemel nelja kvantarvu.

Orbitaalid

Kvantnumbreid on neli. Esimene, peamine kvantarv (n) näitab orbitaali suurust. Nurk-kvantarv (l) tähistab orbitaali kuju, magnetiline kvantarv (m) aga näitab, kuidas see on ruumis orienteeritud. Lõpuks nimetatakse neljandat kvantarvu spinniks ja sellel võib olla kas +1/2 või -1/2 väärtus. Teatud orbitaali kirjeldamiseks vajate kolme esimest kvantarvu, kuid elektroni kirjeldamiseks peate kasutama kõiki nelja, kuna antud orbitaali võib hõivata kuni kaks elektroni.

Koored

Kõik orbitaalid, millel on sama põhiline kvantarv, kuuluvad väidetavalt samasse kesta, sõltumata nende väärtustest ülejäänud kolme kvantarvu korral. Kuna antud orbitaali võib hõivata maksimaalselt kaks elektroni ja igas kesta on ainult kindlaksmääratud arv orbitaale, on igas kestas maksimaalne elektronide arv, mida see mahutab. Aatomi äärepoolseim hõivatud kest on selle valentskest. Elektrone, mida leidub väiksemate põhikvantarvudega kestades, nimetatakse sisekesta elektroniteks.

Tähtsus

Kõigil elektronidel on negatiivne laeng ja seetõttu tõrjuvad nad üksteist. Sisekestad elektronid tõrjuvad valentselektrone tagasi ja kaitsevad neid mingil määral nende poolt kogetavast külgetõmbest positiivselt laetud tuuma poole. Valentselektroni kogetud tõmmet nimetatakse mõnikord tegelikuks tuumalaenguks, erinevalt tegelikust tuumalaengust. Seetõttu annavad perioodilise tabeli vasakpoolses vasakpoolses osas olevad elemendid üldiselt tõenäolisemalt elektrone, samal ajal kui parempoolses servas olevad elemendid võtavad neid üldiselt tõenäolisemalt.