Electronul Hotel

Poate cel mai dificil de înțeles parte a structurii atomice este noțiunea actuală de modul în care electronii sunt aranjate în afara nucleului. Acest lucru poate fi, de asemenea, cel mai greu de imagine sau descrie. Elevii vin la chimie confortabil cu ideea de a electronilor în jurul nucleului precum planetele în jurul unui soare. Deși această idee este cunoscută a fi incorecte pentru aproape 100 de ani, persistă, în parte, datorită ușurinței cu care oamenii se pot referi la ea. În scopul de a ajuta pe elevi să înțeleagă noțiunea de electroni care se deplasează prin spațiul tridimensional, aranjate prin creșterea potențialului de energie și descris de nori de probabilitate, o analogie este de ajutor.

Electronii cu cel mai mic potențial de energie se găsesc în apropierea nucleului. Pe măsură ce distanța dintre nucleu și electroni crește, energia potențială, de asemenea, crește. În cazul în care elevii ar putea fi tentat să vorbească despre „inele“ de electroni, electronii sunt de fapt aranjate în niveluri de energie și subnivele. Cele subnivele sunt seturi de orbitali, nori de spațiu care prezic sansa de 90% din localizarea electronului. Acești nori de probabilitate sunt determinate matematic.

Desi nu este o analogie perfectă, acest lucru poate fi asemănat cu un hotel de electroni. Pardoselile hotelului ar reprezenta un nivel de energie, fiecare dintre ele mai departe de la parter, sau nucleu. Fiecare etaj ar avea aripi, care sunt subnivele și în aripile sunt camere, sau orbitali. O cameră poate conține 0, 1 sau 2 electroni. Hotelul va fi completat camerele, aripi, și pardoseli, în ordinea crescătoare a energiei, la fel cum Aufbau Principiul descrie acumularea de electroni în funcție de energie. Crearea o reprezentare vizuală a acestei idei sofisticate ajută tranziția studenților de la modelul imperfectă a unui atom de sistem solar pentru mai mult un model complicat (dar mai precis) bazate pe probabilitate.