مستوى الطاقة الموجود فيه الالكترون هو الذي يحدد مقدار طاقة الالكترون
المحتويات
لمزيد من الحلول والمعلومات التي تبحثون عنها، تابعونا على موقع جاوبني يومياً حيث أننا نعمل جاهدين لتقديم محتوى هادف ومفيد لكم ولجميع اسئلة التعليم بكل المراحل التعليمية وفي كافة المواد التعليمية، الآن سؤالنا عن الالكترون ومستوى الطاقة الموجود في الالكترون فهل هو الذي يحدد مقدار طاقة الالكترون؟ سنرى ذلك في الفقرات التالية.
مستوى الطاقة الموجود فيه الالكترون هو الذي يحدد مقدار طاقة الالكترون
أو مستوى الطاقة في الفيزياء الذرية والفيزياء الجزيئية وكيمياء الكم، هي مدارات وهمية لحالة ترابط بين جيسمين في ميكانيكا الكم مثل حالة الإلكترون المرتبط بالذرة ويدور حول النواة. ويتم استخدام المصطلح غلاف الطاقة كمرجع للتوزيع الإلكتروني في الذرة أو الجزيء. وطبقا لنظرية الكم فإن الإلكترون يوجد فقط في حالات كمومية «مدارات» معينة أو أغلفة ذات طاقة معينة. هذا يعنى أن طاقة الإلكترون في الذرة أو في الجزيء تكون في شكل كمات (اقرأ الطيف وهزاز توافقي لمزيد من التفاصيل). وطبقا لتعريفات طاقة الوضع التقليدية، فإن طاقة الوضع تساوى صفر عند اللا نهاية، مما يؤدى لوجود طاقة وضع سالبة لحالة ترابط الإلكترون في الذرة.
وتبلغ طاقة الارتباط للإلكترون في ذرة الهيدروجين 13.6 إلكترون فولت.
مستوى طاقة الإلكترون في الذرة
مستويات الطاقة في الذرة طبقا لنمودج الأغلفة الذرية .
نفترض وجود إلكترون في مدار حول الذرة. فتحدد طاقته بصفة رئيسية على أساس قوة التجاذب الكهروستاتيكي بينه وبين النواة الموجبة الشحنة. في هذه الحالة تتبع طاقة الإلكترون العلاقة التالية:
حيث �∞ ثابت رايدبرج Rydberg constant ومقداره 7و13 إلكترون فولت بالنسبة لذرة الهيدروجين، ويختلف هذا الثابت باختلاف العناصر بين 1 إلكترون فولت إلى 103 إلكترون فولت (eV).
والعدد الذري Z
و n عدد الكم الرئيسي
و h ثابت بلانك
و c سرعة الضوء في الفراغ.
يحتل الإلكترون عادة مستوي طاقة الحالة القاعية. وهي على سبيل المثال في النموذج المبين الحالة n= 1 والحالة القاعية تسمى أحيانا الحالة الأرضية حيث لا يمكن لطاقة الإلكترون تقل عنها. وقد ترتفع طاقة الإلكترون عن طريق الإثارة من الخارج واكتسابه طاقة ترفعه إلى الغلاف n=2 . وتسمي تلك الحالة حالة إثارة وهي تعني أن الإلكترون مثار وبالتالي أن الذرة في حالة إثارة. فيبقى الإلكترون في حالة الإثارة فترة زمنية قصيرة حيث يفضل الهبوط إلى مدارة الأرضي حتى تستقر الذرة. ويستطيع إجراء ذلك عن طريق إصدار الطاقة التي اكتسبها من قبل والتي رفعته من مداره n=1 إلى الغلاف n=2 . أي أن فوتون الضوء الذي يطلقه الإلكترون عند عودته إلى المدار n=1 تكون الفرق بين الطاقة الكمومية للغلاف 2 والطاقة الكمومية للغلاف 1 . بالتالي تكون طاقة الفوتون المنطلق هي الأخرى كمومية، أي محددة بفرق طاقة المدارين. ويظهر ذلك في الشكل أعلاه حيث ينطلق من الذرة فوتون أو شعاع ضوئي له تردد محدد.
ويمكن لمستويات الطاقة أن تنفطر أي تنشق قليلا عن بعضها، لو أن نفس مستوى الطاقة تم الوصول إليه بأكثر من حالة كم في ميكانيكا الكم. وتسمي مستويات طاقة منفطرة، ويظهر هذا النفطار أيضا في انفطار أو انشقاق خطوط الطيف للعنصر عند تسليط مجال مغناطيسي خارجي علي ذرات العنصر. وتعرف هذه الظاهرة ب تأثير زيمان. ويمكن أن نرى هذا الانفطار لمستويات طاقة الإلكترون في الذرة أيضا بتسليط مجال كهربائي على العنصر، نجد أن خطوط طيف العنصر تنقسم أيضا، وتعرف تلك الظاهرة ب تأثير شتارك.
مستوى الطاقة الموجود فيه الالكترون هو الذي يحدد مقدار طاقة الالكترون
الاجابة هي
صواب.
