Maddələrin quruluşu insanlar üçün qida haqqında narahat olmamaq və ətrafımızdakı dünyanı öyrənmək fürsəti yaranandan bəri maraqlı olmuşdur. Quraqlıq, daşqın, ildırım kimi hadisələr insanlığı dəhşətə gətirir. Onların izahatlarına məhəl qoyulmaması qurbanlar tələb edən müxtəlif pis tanrılara inanmağa səbəb oldu. Buna görə də insanlar təbiət hadisələrini öyrənməyə, onları proqnozlaşdırmağa və maddələrin quruluşunu araşdırmağa başladılar. Onlar atomun quruluşunu öyrəndilər və kimyada aşağıdakı iki mühüm anlayışı təqdim etdilər: enerji səviyyəsi və alt səviyyə.
Ən kiçik kimyəvi maddələrin kəşfi üçün ilkin şərtlər
Qədim yunanlar maddələri təşkil edən kiçik hissəciklər haqqında təxmin edirdilər. Onlar qəribə bir kəşf etdilər: bir çox insanın bir neçə onilliklər ərzində keçdiyi mərmər pilləkənlər öz formasını dəyişdi! Bu, keçmişin ayağının özü ilə bir parça daş götürdüyü qənaətinə gətirib çıxardı. Bu fenomen kimyada bir enerji səviyyəsinin mövcudluğunu anlamaqdan uzaqdır, lakin dəqiq olaraqhər şey başladı. Elm tədricən inkişaf etməyə və kimyəvi elementlərin və onların birləşmələrinin quruluşunu öyrənməyə başladı.
Atomun quruluşunun öyrənilməsinin başlanğıcı
Atom 20-ci əsrin əvvəllərində elektriklə aparılan təcrübələr nəticəsində kəşf edilmişdir. O, elektrik cəhətdən neytral sayılırdı, lakin müsbət və mənfi tərkib hissəciklərinə malik idi. Alimlər onların atom daxilində paylanmasını öyrənmək istəyirdilər. Bir neçə model təklif edildi, onlardan birində hətta "kişmiş çörək" adı var idi. İngilis fiziki Ernest Ruterford müsbət nüvənin atomun mərkəzində yerləşdiyini, mənfi yükün isə onun ətrafında fırlanan kiçik elektronlarda olduğunu göstərən bir təcrübə apardı.
Kimyada enerji səviyyəsinin kəşfi maddələrin və hadisələrin quruluşunun öyrənilməsində böyük bir irəliləyiş oldu.
Enerji səviyyəsi
Kimyəvi maddələrin xassələrinin tədqiqi zamanı məlum oldu ki, hər bir elementin öz səviyyələri var. Məsələn, oksigenin bir quruluş sxemi var, azotun isə tamamilə fərqli bir quruluşu var, baxmayaraq ki, onların atomlarının sayı yalnız bir ilə fərqlənir. Beləliklə, enerji səviyyəsi nədir? Bunlar atomun nüvəsinə müxtəlif cazibə gücünə görə əmələ gələn elektronlardan ibarət elektron təbəqələrdir. Bəziləri daha yaxın, bəziləri isə daha uzaqdır. Yəni, yuxarıdakı elektronlar aşağı olanların üzərinə "basılır".
Kimyada enerji səviyyələrinin sayı D. İ. Mendeleyevin dövri cədvəlindəki dövrün sayına bərabərdir. Verilmiş enerji səviyyəsində olan elektronların ən çox sayı aşağıdakı düsturla müəyyən edilir: 2n2, burada n səviyyənin nömrəsidir. Beləliklə, birinci enerji səviyyəsində ikidən çox elektron, ikincidə səkkizdən çox olmayan, üçüncüdə on səkkizdən çox olmayan və s. yerləşə bilməz.
Hər atomun nüvəsindən ən uzaq səviyyəsi var. Bu, ekstremal və ya sonuncudur və xarici enerji səviyyəsi adlanır. Əsas altqrupların elementləri üçün üzərindəki elektronların sayı qrup nömrəsinə bərabərdir.
Kimyada atomun və onun enerji səviyyələrinin diaqramını qurmaq üçün bu plana əməl etməlisiniz:
- verilmiş elementin atomunun seriya nömrəsinə bərabər olan bütün elektronlarının sayını təyin edin;
- enerji səviyyələrinin sayını dövr nömrəsinə görə təyin edin;
- hər enerji səviyyəsində elektronların sayını təyin edin.
Bəzi elementlərin enerji səviyyələrinə dair nümunələr üçün aşağıya baxın.
Enerji alt səviyyələri
Atomlarda enerji səviyyələri ilə yanaşı, alt səviyyələr də var. Hər səviyyədə, üzərindəki elektronların sayından asılı olaraq, müəyyən alt səviyyələr doldurulur. Alt səviyyənin doldurulma üsulundan dörd növ element fərqləndirilir:
- S elementləri. İki elektrondan çox olmayan s- alt səviyyələri doldurulur. Bunlara hər dövrün ilk iki maddəsi daxildir;
- P elementləri. Bu elementlərdə p- alt səviyyədə yerləşən altıdan çox elektron ola bilməz;
- D elementləri. Bunlara s- və arasında yerləşən böyük dövrlərin (onilliklərin) elementləri daxildirp-elementlər;
- F elementləri. f- alt səviyyənin doldurulması altıncı və yeddinci dövrlərdə yerləşən aktinidlərdə və lantanidlərdə baş verir.
