Elektronikuori
 |
Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan. |
Kvanttimekaniikassa elektronikuori eli pääenergiataso on ryhmä atomiorbitaaleja, joilla on sama pääkvanttiluku n. Elektronikuorimallilla voidaan kuvata elektronien keskimääräistä sijaintia atomiytimen ympärillä. Elektronikuoret koostuvat alielektronikuorista, joilla on niille ominainen pyörimismäärää eli liikemäärämomenttia kuvaava kvanttiluku, sivukvanttiluku l. Yhdessä elektronikuoret muodostavat atomin elektronikonfiguraation.
.png)
Elektronikuorien sijainti ja nimeäminen
muokkaaElektroneilla ei ole tarkkaa hetkellistä sijaintia elektroniverholla, vaan kvanttimekaniikan lakien mukaisesti on vain tietty todennäköisyys löytää niitä tietyltä etäisyydeltä atomiytimestä. Mitä kauempana ytimestä elektronit ovat, sitä helpompi ne on irrottaa atomista. Lähellä ydintä olevien elektronien irrottamiseen vaadittava energia on suurin.
Elektronikuoret on nimetty kirjaimilla historiallisista syistä johtuen. Sisintä kuorta merkitään kirjaimella K, seuraavaa kuorta kutsutaan kirjaimella L ja niin edelleen. Nimeäminen johtuu Charles Barklan ja Henry Moseleyn röntgenabsorptiokokeista. He löysivät K- ja L-kuoret, mutta eivät olleet varmoja löytyisikö vielä lisää kuoria, joilla olisi korkeampi energia. He halusivat nimetä kuoret aakkosjärjestyksessä, joten jättivät aakkosten alkupäähän tilaa. Samaa notaatiota käytetään edelleen absorptiospektroskopiassa Siegbahnin notaatiossa.
Elektronien määrä kuorilla
muokkaaJokaisella kuorella voi olla korkeintaan 2n2 elektronia, missä n on kuoren järjestysnumero (pääkvanttiluku). K-kuori on ytimestä katsottuna sisin, joten se on ensimmäinen kuori (n = 1). Ensimmäisen kuoren elektronien maksimimäärä on siis kaksi, toisen 8, kolmannen 18 ja niin edelleen.
Sitoutuminen
muokkaaAtomit pyrkivät pääsemään tilaan, jossa niiden elektronikuoret ovat täydet. Tämä selittää, miksi jalokaasut, joiden kuoret ovat täysiä, ovat niin vakaita ja eivät mielellään reagoi muodostaen kemiallisia yhdisteitä. Orgaanisessa kemiassa yleisimmät atomit, happi, typpi, ja hiili, pyrkivät saamaan uloimmalle kuorelle oktetin eli kahdeksan elektronia. Sitoutumalla ja jakamalla elektroneja ne saavat täydet elektronikuoret. Oktettisääntöä käytetäänkin ennustamaan yhdisteiden stabiiliutta. Siirtymämetalleille oktettisääntö ei kuitenkaan päde, vaan niille käytetään 18 elektronin sääntöä. Vastaavasti vety ja helium haluavat uloimmalle kuorelleen kaksi elektronia, sillä niiden uloin kuori on K-kuori, johon ei enempää mahdu.