วันพฤหัสบดีที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2555

วงจรอิเล็กตรอน


อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสเป็นวงโคจร โดยมีแรงเหวี่ยงออกจากจุดศูนย์กลางแต่เนื่องจากถูกแรงดึงดูดของโปรตอนในนิวเคลียสดึงดูด ทำให้อิเล็กตรอนวิ่งเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสเป็นวงโคจร ที่มีระดับคงที่ระยะห่างเป็นวงๆ หลายระดับหลายระยะห่าง ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนในแต่ละอะตอมของวัตถุธาตุ
          โครงสร้างภายนอกของวัตถุธาตุหรือสสารแต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน ทั่งนี้เป็นเพราะว่าโครงสร้างแต่ละอะตอมของวัตถุธาตุหรือสสารแต่ละชนิดมีจำนวนโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนไม่เท่ากัน ดังนั้นเมื่อรวมตัวเป็นโมเลกุล หรือรวมเป็นวัตถุหรือสสาร ย่อมทำให้โครงสร้างภายนอกที่เห็นแตกต่างกันไป ตัวอย่างอะตอมเช่น 1 อะตอมของฮีเลียม มีโปรตอน 2 ตัว และอิเล็กตรอน 2 ตัว หรือ 1 อะตอมของอะลูมิเนียม
           จะเห็นได้ว่าอิเล็กตรอนที่วิ่งเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสนั้นถูกบรรจุไว้เป็นวงๆแต่ละวงโคจรสามารถบรรจุอิเล็กตรอนไม่เท่ากัน การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสนั้น ในความเป็นจริงไม่ได้วิ่งเคลื่อนที่เประบบ แต่จะวิ่งเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสในทุกๆทาง แสดงดังรูป



            การจัดการจำนวนอิเล็กตรอนที่วิ่งเคลื่อนที่ในแต่ละวงโคจรจะมีความแตกต่างกันไป มาตรฐานของจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละวง สามารถทราบได้โดยใช้สูตรดังนี้



จำนวนที่มากที่สุดของแต่ละวง =

เมื่อ N = ลำดับที่วงโคจรที่อยู่ห่างออกไปจากนิวเคลียส
ลำดับวงโคจรของอิเล็กตรอนที่วิ่งรอบนิวเคลียสจะถูกเรียกว่า ชั้นของวงโคจร (Shell) ถูกกำกับด้วยตัวอักษรเป็นลำดับจากค่าน้อย (วงที่ติดนิวเคลียส) ไปหาค่ามาก (วงที่อยู่ห่างนิวเคลียสมากที่สุด) เรียงลำดับจากตัวอักษรคือ K,L,M,N,O,P และ Q หรือแทนค่าด้วยตัวเลขตามชั้นวงโคจรได้เป็น 1,2,3,4,5,6 และ 7 ชั้นวงโคจรแทนค่าด้วยตัวอักษร แสดงดังรูป



เมื่อนำสูตรการหาจำนวนอิเล็กตรอนมากที่สุดของวงโคจรมาแทนค่าด้วยลำดับชั้นของวงโคจร จะสามารถทราบจำนวนอิเล็กตรอนที่บรรจุได้มากสุดออกมา แสดงตัวอย่างการคำนวณได้ดังนี้


           จากตัวอย่างการคำนวณหาค่าจำนวนมากที่สุดของอิเล็กตรอนที่บรรจุได้ในแต่ละชั้นของวงโคจร พบว่าชั้นที่ติดกับนิวเคลียสสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้น้อยที่สุด และแต่ละชั้นที่ห่างออกมาสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้เพิ่มมากขึ้นเป็นลำดับ ทั้งนี้เพราะระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอม ถ้าอยู่ใกล้นิวเคลียสจะมีพลังงานต่ำ ถ้าอยู่ห่างจากนิวเคลียสจะมีพลังงานสูง

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น