تصور التوزيع الإلكتروني في الذرة تم توقعه بناء على ثلاث حقائق :
- في الفراغ الضيق للذرة أو الجزيء، فإن طاقة وخواص الإلكترون الأخرى تكون محددة بالكم، أي مقيدة لحالة كمية محددة
- . وهذه الحالات يمكن وصفها بالمدارات الإلكترونية.
- وكل حالة بصفة عامة لها طاقة مختلفة عن أي حالة أخرى.
- الإلكترونات هي فرميونات ويطبق على حالتها داخل الذرة مبدأ إستبعاد باولي ، والذي ينص على أنه لا يمكن لإثنين من الفرميونات أن يشغلا نفس الحالة الكميه، فبمجرد أن يشغل إلكترون حالة معينة، فإن الإلكترون التالي يجب أن يشغل حالة مختلفة.
- في الذرات يتم تحديد حالات الكم بأربع أعداد كم.
- الحالة الكمومية للإلكترون تكون غير مستقرة عندما يشغل حالة يشغل مستوى طاقة ليس بمستواه الأصلي،
- وبالتالي فإن الإلكترون بعد جزء من الثانية يقفز لمستوى الطاقة الأصلي وتنبعث منه الطاقة الزائدة في شكل فوتون، أي شعاع ضوء ذو تردد محدد (الطيف الذري).
ونتيجة لذلك، فإن أي نظام له توزيع إلكتروني واحد ثابت. وفي حالة الإتزان، فسوف يكون له دائماً
هذا التوزيع (يطلق عليه الحالة الأرضية)،
وإذا لم تكن الذرة أو النظام في الحالة الأرضية يكون أحد الإلكترونات في حالة مثارة تحت تأثير التسخين أو التفريغ الكهربي،
فيتخد توزيع الإلكترونات توزيع آخر، وبصفة مؤقتة.
ويتم تحديد التوزيع الإلكتروني لأى نظام بعدد الإلكترونات الموجودة فيه وبالتالي تحديد مستويات الطاقة الرئيسية والفرعية والأوربيتالات،
ولو أردنا استنتاج هذا التوزيع،
فيجب معرفة المدارات.
وقد استطاع العلماء حساب ذلك بواسطة ميكانيكا الكم
التي إبتكرها العالمين الألماني هايزنبرجوالنمساوي شرودنجر خلال السنوات 1923 - 1926 وطبقاها بنجاح على ذرة الهيدروجين،
ولكن حل معادلات ميكانيكا الكم معقد للذرات الأخرى، وأكثر تعقيدا في حالة الجزيئات.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق