عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الأربعة الرئيسية لذرة الهيدروجين هو عدد محدد، حيث يتم الإشارة إلى المستويات الثانوية بالرموز s، p، d، f، والعوامل التي تحدد وتحدد عددها هي العدد الإلكترونات ومستويات الطاقة الرئيسية.
ما هي المستويات الثانوية؟
المستوى الفرعي هو مستوى الطاقة الذي تحدده نظرية الكم. في الكيمياء، تشير المستويات الفرعية إلى الطاقات المرتبطة بالإلكترونات. في الفيزياء، قد تشير المستويات الفرعية أيضًا إلى الطاقات المرتبطة بالنواة. أظهرت أقدم نظرية كم لنيلز بور أن الإلكترونات تشغل أغلفة كروية تتمركز حول النواة الذرية. في الترتيب القديم تتكون الذرة من مستويات طاقة رئيسية، ويتسع كل مستوى لمجموعة من الإلكترونات، حيث يتسع المستوى الأول لإلكترونين، بينما يتسع المستوى الثاني لثمانية إلكترونات، بينما يتسع المستوى الثالث لثمانية عشر إلكتروناً، والمستوى الرابع يتسع لـ 32 غطاء، بينما الخامس يتسع لـ 50 عاماً أو أكثر، وقد كشفت التطورات في التحليل الطيفي أن مستويات الطاقة الرئيسية قد تحتوي في الواقع على مستويات ثانوية. على سبيل المثال، قد تحتوي الإلكترونات الموجودة في المستوى الرئيسي الثالث على كميات مختلفة من الطاقة عن بعضها البعض لأنها تشغل مستويات ثانوية مختلفة. وتعرف المستويات الثانوية بالإلكترون الذي يحتوي على الحروف s وp وd وf، فمثلاً تحتوي الإلكترونات الموجودة في المستوى الثانوي s من الليثيوم على كمية من الطاقة تختلف عن الإلكترونات الموجودة في المستويات p وd من المستوى الرئيسي الثالث المستوى، وهذا لا ينطبق على الهيدروجين، حيث أن جميع المستويات الثانوية للهيدروجين لها نفس الطاقة، لأن الهيدروجين يحتوي على إلكترون واحد فقط.
عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الأربعة الرئيسية لذرة الهيدروجين
تحتوي جميع مستويات الطاقة الرئيسية على مستويات ثانوية، حيث المستويات الثانوية هي s، p، d، f، ويحتوي كل مستوى ثانوي على عدد محدد من الإلكترونات، كما يلي:
- يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الأول على مستوى طاقة ثانوي واحد ويحتوي على مدار واحد يسمى المدار s، ويمكن أن يحتوي المدار s على إلكترونين كحد أقصى.
- يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الثاني على مدارين s وثلاثة مدارات p، ويمكن لمزيج من ثلاثة مدارات p أن يحمل ما يصل إلى ستة إلكترونات، وبالتالي فإن مستوى الطاقة الرئيسي الثاني يمكن أن يحمل ما يصل إلى ثمانية إلكترونات، اثنان في المدار s وستة في p مداري.
- يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الثالث على مدار واحد s، وثلاثة مدارات p، وخمس مدارات d، كل منها يمكن أن يحمل ما يصل إلى 10 إلكترونات، وبالتالي فإن المدار الثالث يسمح بما يصل إلى 18 إلكترونًا.
- المستوى الرابع والأعلى يحتوي على مدار فرعي f بالإضافة إلى مدارات s وp وd، حيث يحتوي المستوى الفرعي f على سبعة مدارات f، كل منها يمكن أن يحمل ما يصل إلى 14 إلكترونًا، وبذلك يكون إجمالي عدد الإلكترونات في المبدأ الرابع مستوى الطاقة 32 .
افعلوا ذلك لأنه طلب منا عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الأربعة الرئيسية لذرة الهيدروجين، يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الأول على مستوى ثانوي واحد وهو s، بينما يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الثاني على مستويين ثانويين هما s و p، بينما يحتوي المستوى الرئيسي الثالث يحتوي مستوى الطاقة على ثلاثة مستويات فرعية هي s وp وd، ويتكون مستوى الطاقة الرابع من مستويات فرعية s وp وd وf، وسيحتل الإلكترون الموجود في ذرة الهيدروجين المستوى الفرعي الأول s.
أمثلة على المستوى الثانوي
فيما يلي أمثلة على المستويات الثانوية الموجودة في الذرات المختلفة، حيث يوضح الرقم المرتفع عدد الإلكترونات في كل مستوى ثانوي، والرمزان s وp هما المستويات الثانوية، أما الأرقام 1، 2، 3 فهي أرقام المستويات الثانوية المستويات.
- هيدروجين: 1 ثانية1
- كربون: 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص2
- الكلور: 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3ث2 3 ص5
- الأرجون: 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3ث2 3 ص6
وفي ختام هذا المقال نؤكد أننا قد حددنا ما هي المستويات الثانوية، وعدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الأربعة الرئيسية لذرة الهيدروجين، بالإضافة إلى أمثلة على المستويات الثانوية.