เคมี - การจัดเรียงอิเล็กตรอนจำนวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุดในแต่ละระดับพลังงาน =
2n2 ระดับพลังงาน n = 1 มีจำนวนอิเล็กตรอนได้มากที่สุด = 2 ตัว ระดับพลังงาน n = 2 มีจำนวนอิเล็กตรอนได้มากที่สุด = 8 ตัว ระดับพลังงาน n = 3 มีจำนวนอิเล็กตรอนได้มากที่สุด = 18 ตัว ระดับพลังงาน n = 4 มีจำนวนอิเล็กตรอนได้มากที่สุด = 32 ตัว แต่สูตรการหาจำนวนอิเล็กตรอนดังกล่าวใช้ใด้กับระดับพลังงาน n = 1 ถึง 4 เท่านั้น เพราะในระดับพลังงานต่อ ๆ ไปจะมีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 นอกจากนั้นการศึกษาค่าพลังงานไอออไนเซชัน โดยเรียก อิเล็กตรอนวงนอกสุดว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน การจัดเรียงอิเล็กตรอน แบบใช้หลัก 2 8 18 32 (สำหรับธาตุหมู่ 1A ถึงหมู่ 8A)
การจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อยต้องอาศัยหลักการต่าง ๆ ดังนี้ 1. หลักกีดกันของเพาลี ในการบรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัลซึ่งจะเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ ส่วนอิเล็กตรอนจะใช้ลูกศร เช่น ↑ สำหรับสปินขึ้น และ ↓ สำหรับสปินลง ถ้าออร์บิทัลมีอิเล็กตรอนอยู่เต็มจะเขียนแทนด้วยรูปภาพ ↥⤓ เรียกอิเล็กตรอนทั้งสองว่า อิเล็กตรอนคู่ ถ้ามีอิเล็กตรอนเพียงครึ่งหนึ่ง นิยมเขียนเป็นสปินขึ้น ↥ และเรียกว่า อิเล็กตรอนเดี่ยว 2. กฎของฮุนด์กล่าวว่า “ลักษณะที่ทำให้มีอิเล็กตรอนเดี่ยวมากที่สุดเท่าที่จะมากได้” ถ้าทุกๆ ออร์บิทัลในระดับพลังงานเดียวกันนั้น มีอิเล็กตรอนอยู่เต็ม (2 อิเล็กตรอนต่อ 1 ออร์บิทัล) เรียกว่าเป็น การบรรจุเต็ม (full-filled configuration) แต่ถ้ามีอิเล็กตรอนอยู่เพียงครึ่งเดียว (1 อิเล็กตรอนต่อ 1 ออร์บิทัล) เหมือนกันหมด เราเรียกว่าเป็น การบรรจุครึ่ง (half-filled configuration) 3. หลักอาฟบาว กล่าวว่า การบรรจุอิเล็กตรอนลงในแต่ละออร์บิทัลจะต้องบรรจุลงในออร์บิทัลที่มีพลังงานต่ำสุดก่อน แล้วจึงบรรจุอิเล็กตรอนลงในออร์บิทัลถัดไปที่มีพลังงานสูงขึ้นตามระดับพลังงานต่ำไปสูง ซึ่งไปตามแผนผังดังนี้
มีบทต่อไป ->
วิเคราะห์เก่ง แก้โจทย์เป็น เห็นเป็นภาพดร.ณัฏฐพล อิสรเสรีรักษ์ (อ.นัท) ฿4,000TAG: จากการเรียงอิเล็กตรอนของธาตุในระดับพลังงานหลักทำให้ทราบว่า 1. จำนวนระดับพลังงานหลักของอิเล็กตรอน ทำให้ทราบว่าธาตุนั้นอยู่คาบใด ถ้าธาตุมีจำนวนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนเท่ากัน แสดงว่าธาตุนั้นอยู่ในคาบเดียวกัน
เช่น Mg มีเลขอะตอม 12 มีการจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานดังนี้ 2, 8, 2 Mg มี 3 ระดับพลังงาน 2 จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน หรืออิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานนอกสุด ทำให้ทราบหมู่ของธาตุ ถ้าธาตุมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน แสดงว่าธาตุนั้นอยู่ในหมู่เดียวกัน เช่น การจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย การจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก ทำให้แต่ละระดับพลังงานมีจำนวนอิเล็กตรอนมากจึงเกิดปัญหาว่าอิเล็กตรอนเหล่านั้นอยู่ในระดับพลังงานเดียวกันได้อย่างไร ทำไมจึงไม่ผลักกัน เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จึงได้ศึกษาเกี่ยวกับระดับพลังงานย่อยเพื่อกระจายอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานหลัก เข้าสู่ระดับพลังงานย่อย โดยอาศัยรูปแบบโคจรของอิเล็กตรอนรอบ ๆ นิวเคลียสเป็นเกณฑ์ในการแบ่งอิเล็กตรอนเป็นกลุ่มย่อย ๆ และเรียกรูปแบบวงโคจรนี้ว่าออร์บิทัล (Orbital) โดย 1 ออร์บิทัลจะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานย่อยมี 4 ระดับ คือ s, p, d, f โดยระดับพลังงานย่อยมี s มี 1 ออร์บิทัล บรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2 อิเล็กตรอน p มี 3 ออร์บิทัล บรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 6 อิเล็กตรอน d มี 5 ออร์บิทัล บรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 10 อิเล็กตรอน f มี 7 ออร์บิทัล บรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 14 อิเล็กตรอน
Author: Tuemaster Adminทีมงานจากเว็บไซต์ติวกวดวิชาออนไลน์ที่ดีที่สุด !! สำหรับ การเรียนออนไลน์ ม.ปลาย (ม.4, ม.5, ม.6) |