Geruza elektroniko

Taula periodikoa geruza elektronikoekin (ingelesez).

Geruza elektronikoak adierazten du atomo baten nukleoaren inguruan nola banatzen den orbital bat. Geruza bakoitzak elektroi kopuru maximo bat izan dezake eta energia-maila konkretu bat dute, nukleoarekiko distantziaren araberakoa. Atomo egonkor batean, geruza batek elektroiak jaso edo eman ahal izateko, aurreko geruza guztiak beteta egon behar dira. Balentzia-geruzak, kanpoaldeko geruzako elektroiek, atomoaren propietate kimikoak zehazten ditu.

Historia

Geruza elektronikoak Charles Barkla eta Henry Moseley-ren X izpian ikusi ziren lehen aldiz. Barklak K, L, M, N, O, P eta Q letrekin deitu zituen. Izendapen hori Bohr-en eredutik eratorria da. Eredu horretan, elektroi-taldeek nukleoa distantzia jakin batzuetara orbitatzen zutela pentsatzen zen, eta, beraz, orbita horiek geruzak eratzen zituzten nukleoen inguruan.

Gilbert Lewis fisikokimikariak balentzia-geruzako elektroiek lotura kimikoetan duten parte-hartzearen teoria sortu zuen. Ondoren, Linus Pauling-ek teoria zabaldu egin zuen mekanika estrukturalaren kontzeptuak erabiliz

Sinbologia

Geruza elektronikoak elkarren segidan zenbakitzen dira, nukleotik hurbilen dagoenetik abiatuta, eta letra hauen bidez identifikatzen dira:

• K kapa, n=1, elementu kimiko guztietan dago.
• L kapa, n=2
• M kapa, n=3
• N kapa, n=4
• O kapa, n=5

Elektroi kopurua

n geruza batek izan dezakeen elektroi kopuru maximoa 2n2 da.

1. K kapak, 2 elektroi arte
2. L kapak, 8 elektroi arte
3. M kapak, 18 elektroi arte
4. N kapak, 32 elektroi arte
5. O kapak, 50 elektroi arte

Atomo baten geruza kopurua haren elektroi kopuru totalaren araberakoa da. Elektroiak lehentasunez jartzen dira nukleotik hurbilen dagoen geruzan, hori ase arte (elektroi-kopuru maximora iristen den arte). Gainerako elektroiak hurrengo geruzan jartzen dira, beteta egon arte, eta horrela hurrenez hurren, elektroirik ez dagoen arte. Beraz, elektroi bat duen hidrogeno atomo batek geruza bakarra du, hain zuzen ere partzialki beteta dagoen K geruza. Bi elektroi dituen helio atomo batean, biak K geruzan kokatzen dira, eta geruza hori erabat beteta geratzen da. Litio atomoak hiru elektroi dituenez, K geruza beteta du (lehenengo bi elektroiekin) eta hirugarren elektroia L geruzan kokatuta dago.

Subgeruzak

Geruza bakoitzak azpigeruza bat edo gehiago ditu, eta horiek, orbital atomikoez osatzen dira. Adibidez, lehenengo geruzak (K) azpigeruza bat du, 1s izenekoa; bigarren geruzak (L) bi azpigeruza ditu, 2s eta 2p izenekoak; hirugarren geruzak (M) 3s, 3p eta 3d ditu; laugarrenak (N) 4s, 4p, 4d eta 4f azpigeruzak ditu; bosgarren geruzak (O) 5s, 5p, 5d eta 5f ditu. Azpigeruza posibleak hurrengo taulan ageri dira:

Subgeruza	l	Elektroi kopurua	Ze geruzek dute
s	0	2	Geruza guztiek
p	1	6	2. geruzatik aurrera
d	2	10	3. geruzatik aurrera
f	3	14	4. geruzatik aurrera
g	4	18	5. geruzatik aurrera

Adibidea

Sodio atomoaren egitura.

Sodioak hamaika elektroi ditu.Egitura elektronikoa hau da: (K)2 (L)8 (M)1. K eta L geruzak guztiz beteta daude.

Geruza bakoitzean gehienez ez da edozein elektroi kopuru onartzen. Pauli-ren printzipioaren arabera, edozein geruzarako 2n² da. K geruza 2 elektroirekin osatuko da, L geruza 8 elektroirekin, M geruza 18 elektroirekin eta abar. Laburbilduz: (K)2(L)8(M)18(N)32(O)50(P)72 …

Fisika kuantikoak zalantzan jarri zuen geruzak betetzeko eredu hori: geruzez gain, kontuan hartu behar da s, p, d, f eta g izeneko azpigeruza elektronikoak daudela, eta beteta egoteko bakoitzak elektroi kopuru maximoak dituztela.

Potasiotik (Z = 19) aurrera nabaritzen da eredu aldaketa: 19. elektroia N geruzan kokatzen da, nahiz eta M geruza beteta ez egon. Beraz, potasio atomoaren kasuan, (K)2(L)8(M)8(N)1 dugu, (K)2(L)8(M)9 ordez.

Gauza berdina gertatzen da kaltzio atomoarekin (Z = 20). Baina 20 eta 30 arteko zenbaki atomikoa duten atomoen kasuan, azkeneko hamar elektroiak M geruzan kokatzen dira, N geruza bete baino lehen.

Ikus, gainera

• Konfigurazio elektronikoa

Kanpo estekak

• Datuak: Q193793
• Multimedia: Electron shell diagrams / Q193793