Hotel Electron

Prehľad Aktivít

Snáď najzložitejšia časť atómovej štruktúry je súčasný pojem, ako sú elektróny usporiadané mimo jadra. To môže byť aj najťažšie na zobrazenie alebo popis. Študenti prichádzajú do chémie pohodlne s myšlienkou elektrónov obiehajúcich okolo jadra ako planét okolo slnka. Hoci je táto myšlienka známa ako nesprávna už takmer 100 rokov, čiastočne pretrváva kvôli ľahkosti, s akou sa na ňu ľudia môžu vzťahovať. S cieľom pomôcť študentom pochopiť pojem elektróny pohybujúce sa v trojrozmernom priestore usporiadanom zvyšovaním potenciálnej energie a popísaným oblakom pravdepodobnosti je užitočná analógia.

V blízkosti jadra sa nachádzajú elektróny s najmenej potenciálnou energiou. Pri vzraste vzdialenosti medzi jadrom a elektrónmi sa potenciálna energia taktiež zvyšuje. Keď študenti môžu byť pokúšaní hovoriť o "prstencoch" elektrónov, elektróny sú vlastne usporiadané do energetickej úrovne a podúrovní. Podzemné podlažia sú súpravy orbitálov , oblaky priestoru, ktoré predpovedajú 90% pravdepodobnosť umiestnenia elektrónu . Tieto pravdepodobnostné oblaky sa určujú matematicky.

Hoci to nie je dokonalá analógia, môže to byť prirovnávaná k elektrónovému hotelu. Podlahy hotela predstavujú energetické úrovne, každý vzdialený od prízemia alebo jadra. Každé poschodie by malo krídla, ktoré sú pod úrovňou a v krídlach sú miestnosti alebo orbitály. Izba môže obsahovať 0, 1 alebo 2 elektróny. Hotel by vyplnil priestory, krídla a podlahy v poradí rastúcej energie, rovnako ako Princíp Aufbau opisuje vytváranie elektrónov podľa energie. Vytvorenie vizuálneho zobrazenia tejto sofistikovanej myšlienky pomáha študentom prechádzať od nedokonalého modelu atómu slnečnej sústavy na komplikovanejší (ale presnejší) model založený na pravdepodobnosti.