عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيس الخامس للذرة، الذرة هي الجزء الأصغر في المادة والوحدة البنائية والوظيفية للمادة، والمكون الأساسي للعناصر الطبيعية التي تتكون منها جميع المواد في الطبيعة، وقد حاول العلماء منذ القدم على معرفة ماهية المادة، وتطورت النظريات تباعاً وصولاً لمفهوم الذرة الحديث، وذلك بعد العديد من التجارب والفرضيات التي من خلالها تم اكتشاف مكونات الذرة وتركيبها فما هي هذه المكونات ؟
مكونات الذرة
بعد الكثير من التجارب والفرضيات والنظريات تم التوصل إلى مكونات الذرة بمفهومها الحديث وهي على النحو التالي:
- تتكون الذرة من نواة من البروتونات والنيوترونات حولها مدارات فراغية تدور بها الإلكترونات.
- البروتونات: الجسيمات الموجبة الشحنة داخل النواة، وكتلتها عالية جداً بالنسبة للإلكترونات.
- النيوترونات: جسيمات متعادلة الشحنة موجودة داخل النواة، وكتلتها عالية جدا بالنسبة للإلكترونات.
- النواة: تتكون من البروتونات والنيوترونات وفيها معظم كثافة الذرة وكتلتها، لاحتوائها على البروتونات والنيوترونات.
- مستويات الطاقة: وهي المدارات الفارغة حول النواة، والتي تشغلها الإلكترونات في حالة حركة حرة كل منها في مستوى معين على حسب طاقته.
- الإلكترونيات: جسيمات سالبة الشحنة تشغل المدارات الخارجية للنواة في مستويات طاقة محددة فراغية على حسب طاقتها.
عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيسي
البروتونات والنيوترونات في الذرة موجودة في حيز صغير جدا، وسط الذرة يسمى النواة، وفيه معظم الكتلة الذرية، أما الإلكترونات موجودة في الغلاف الخارجي للذرة حول النواة، موزعة في مستويات للطاقة، فكيف يتم توزيع الإلكترونات في هذه المستويات الخارجية حول النواة؟، هناك قاعدة يتم من خلالها توزيع الإلكترونات خارج النواة في مستويات الطاقة كما يلي:
- أقصى عدد من مستويات الطاقة موجود حول الذرة هو سبع مستويات للطاقة
- القاعدة الرئيسية لتوزيع الالكترونات في مستويات الطاقة هي: (2×(ن)²)
- عند تطبيق القاعدة على المستوى الأول، نجد أن عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يشغله = 2 × (1)² = 2 إلكترون
- عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيسي الثاني = 2 × (2)² = 2 × 4 = 8 إلكترونات
- عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيسي الثالث = 2 × (3)² = 2 × 9 = 18 إلكترون
- عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيس الرابع = 2 × (4)² = 2 × 16 = 32 إلكترون
- بعد المستوى الرابع يختلف التوزيع عن هذه القاعدة.
عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيس الخامس للذرة
عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيس الخامس للذرة، على حسب القاعدة السابقة = 2 × (5)² = 50 إلكترون، هذا المفروض على حسب القاعدة، ولكن في الحقيقة فقد وجد العلماء أن عدد الإلكترونات الذي من الممكن أن يوجد في مستوى الطاقة الرئيس الخامس للذرة = 32 إلكترون، كما أن المستوى السادس والسابع أيضاً ينطبق عليهم ما ينطبق على المستوى الخامس، حيث أن العناصر المكتشفة للآن لم تبلغ عدد إلكتروناتها الكم الكافي، لتملأ أكثر من ذلك في مستوياتها الأخيرة ومثال ذلك:
- عنصر الأوغانسيون (Og) حيث أن عدده الذري 118 أي أنه يملك 118 إلكترون.
- عنصر الأوغانسيون (Og) التوزيع الإلكتروني: 2 ، 8 ، 18 ، 32 ، (32) ، 18 ، 8
- كما نلاحظ في التوزيع الإلكتروني لعنصر الأوغانسيون، فإن أكبر عدد من الإلكترونات في مداره الخامس 32 إلكترون
- عنصر الأوغانسيون هو العنصر الأخير في الجدول الدوري، وأكبر عدد من الإلكترونات يملكها 118 إلكترون، ولا تملأ في المستوى الخامس أكثر من 32 إلكترون.
ربما لو تمكن العلماء من اكتشاف عناصر جديدة في المستقبل لها أعداد إلكترونية كبيرة، قد نستطيع تطبيق القاعدة السابقة على المستويات الخامس والسادس والسابع أو تتغير جميع القواعد السابقة.