Skillnad mellan orbitaler och energinivåer

Huvudskillnad - Orbitals vs Energinivåer

Varje atom består av en kärna som är gjord av protoner och neutroner som omges av elektroner. Dessa elektroner är i kontinuerlig rörelse runt kärnan. Därför kan vi inte ge en specifik plats för en elektron i en atom. I stället för att lokalisera den exakta positionen för en elektron har forskare infört begreppet "sannolikhet". Med andra ord är den mest sannolika vägen som en elektron sannolikt kommer att röra sig bestämd. Denna väg kallas en orbital. Dessa orbitaler är anordnade i enlighet med den mängd energi som elektroner i dessa orbitaler består av. Dessa kallas energinivåer. Huvudskillnaden mellan orbitaler och energinivåer är det orbitaler visar den mest sannolika vägen för en elektron som rör sig runt kärnan, medan energinivåerna visar orbitalernas relativa positioner i enlighet med den mängd energi de har.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är orbitaler
      - Formation, egenskaper och arrangemang
2. Vad är energinivåer
      - Formation, egenskaper och arrangemang
3. Vad är förhållandet mellan orbitaler och energinivåer
      - Orbitals och Energinivåer
4. Vad är skillnaden mellan orbitaler och energinivåer
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Atom, d Orbital, Elektron, Energinivåer, Orbitaler, Sannolikhet, Orbitalt s Orbitalt

Vad är orbitaler

En orbital kan definieras som den mest sannolika regionen där en elektron kan hittas runt kärnan. På atomnivå är det mest exakta namnet på en orbitalt atomomlopp. Atomomgången kan existera i flera former, såsom sfärisk form och hantelform. Orbital indikerar den mest sannolika vägen för en elektron som rör sig om en atoms kärna.

Det finns flera typer av orbitaler som finns runt kärnan. Några av dem beskrivs nedan.

s orbitalt

Dessa är sfäriska formade orbitaler. På samma energinivå har s orbitaler den lägsta energin. Det maximala antalet elektroner som en s orbital kan hålla är två. Dessa två elektroner är i motsatt snurrning så att avstängningen mellan två elektroner minimeras.

p orbitalt

Dessa är hantelformade orbitaler som har högre energi än s orbitalt. Det maximala antalet elektroner som p orbital kan hålla är 6. Detta beror på att en p-orbital består av tre suborbitaler benämnda p_x, p_y och p_z. Var och en av dessa orbitaler kan hålla högst 2 elektroner.

d orbitalt

Dessa orbitaler ser ut som två hantlar i samma plan. Det är emellertid en komplicerad 3D-struktur än s och p-orbital. En d orbitalt består av 5 suborbitaler. Varje suborbital kan rymma upp till 2 elektroner. Därför är det maximala antalet elektroner som en d orbital kan hålla 10 är.

Figur 1: Former av atomorbitaler

Enligt molekylär orbitalteori bildas en molekylär orbital när två atomära orbital överlappas. Denna molekylära orbital indikerar bildningen av en kovalent bindning. Därför är orbitaler direkt involverade i kemisk bindning.

Vad är energinivåer

Elektronskalarna som ligger runt kärnan kallas energinivåer. Dessa skal har diskreta energivärden. Elektroner fyller dessa energinivåer eller skal. Dessa energinivåer heter K, L, M, N, etc. Den energinivå som har den lägsta energin är K. Elektroner fylls på dessa energinivåer enligt den stigande energilägen. Med andra ord fylls elektronerna först till den lägsta energinivån. På så sätt kan atomer stabiliseras.

Det finns fasta antal elektroner som varje energinivå kan hålla. Dessa siffror anges nedan. Detta antal beror på antalet orbitaler som varje energinivå består av.

1^st energinivån - 2

2^nd energinivå - 8

3^rd energinivå - 8

4^th energinivå - 8

Detta indikerar att alla andra energinivåer förutom 1^st energinivån kan rymma upp till 8 elektroner.

Figur 2: Energinivåer i en atom. Symbolen "n" indikerar energinivån.

Elektroner kan flytta mellan dessa energinivåer antingen genom att absorbera eller frigöra energi. När energi ges till en atom kan en elektron på en lägre energinivå flyttas till en högre energinivå. Detta nya tillstånd kallas excited state. Detta upphetsade tillstånd är emellertid inte stabilt. Därför kan denna elektron komma tillbaka till marknivå genom att frigöra energi. Dessa processer kallas elektronövergångar.

Förhållandet mellan orbitaler och energinivåer

• Orbitals av en atom är ordnade enligt deras energier. Därför består energinivåerna av orbitaler.

Skillnad mellan orbitaler och energinivåer

Definition

orbitaler: En orbital är den mest sannolika regionen där en elektron kan hittas runt kärnan.

Energinivåer: Energinivåer är elektronskalarna som ligger runt kärnan.

Namngivning

orbitaler: Orbitaler benämns s, p, d och f.

Energinivåer:  Energinivån heter K, L, M, N.

Antal elektroner

orbitaler: Orbitaler kan hålla ett maximalt antal elektroner enligt orbitalet, såsom s = 2, p = 6 och d = 10.

Energinivåer: Den första energinivån består av 2 elektroner, och alla andra energinivåer kan rymma upp till 8 elektroner.

Slutsats

Orbitaler är sammansatta av elektroner. Energinivåer visar arrangemanget av orbitaler kring en atom enligt energin hos dessa orbitaler. Huvudskillnaden mellan orbitaler och energinivåer är att orbitaler visar den mest sannolika vägen för en elektron som rör sig runt kärnan medan energinivån visar orbitalernas relativa orter i enlighet med den mängd energi som de har.

Image Courtesy:

1. "D orbitals" Av T-användare: Sven (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Bohr-atom-PAR" Av JabberWok på engelska Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons