ЯК рухаються електрони :: Природничі науки

Електрон - стабільна елементарна частинка, яка несе негативний заряд. Величина заряду електрона прийнята за одиницю виміру електричного заряду елементарних частинок.

Інструкція

Електрони перебувають у постійному русі, обертаючись навколо позитивно зарядженого атомного ядра. Сума негативних зарядів електронів дорівнює сумі позитивних зарядів протонів ядра, тому атом нейтральний. Рух електронів навколо ядра хаотичне, його закономірності описані планетарної теорією будови атома.

Планетарна модель атома була запропонована на початку двадцятого століття англійським фізиком Резерфордом. Спрощено, по теорії Резерфорда атом схожий на зоряну систему, в якій планети-електрони обертаються по певних орбітах навколо зірки-атома.

За допомогою законів механіки описати рух електрона, як точки, не можна. Електрон не рухається з розрахунковою швидкістю по заданій траєкторії, а з певною періодичністю з'являється в зоні свого обертання навколо ядра атома. Така зона не є лінійною орбітою, а являє собою орбіталь, існуючу за законами квантової механіки. Взаємодіючі орбіталі всіх електронів створюють навколо атомного ядра електронну оболонку.

Електронна оболонка атома неоднорідна, в ній виражені енергетичні рівні з різною силою тяжіння електронів до ядра. На близьких до ядра шарах електрони притягуються до ядра сильніше, ніж на більш віддалених. Чим ближче до ядра, тим менше електронів у орбіталі. Максимально можливе число електронів на енергетичному рівні N визначається формулою:
N = 2n?

де n - номер енергетичного рівня.

У орбіталей різні форми. Так, електронне хмара першого рівня має саму стійку форму - сферичну. Більш віддалені шари витягнуті гантелеобразную, а у периферичних орбіт дуже складна конфігурація. Такі рівні малостійкі, електрони рухаються по них з усе зростаючою швидкістю, зв'язок з ядром все більш слабшає, а енергія електронів накопичується.