يتناول البحث الحالي أحد الموضوعات العلمية المهمة في مناهج التعليم، وهو يتعلق بتحديد أقصى عدد من الإلكترونات في مستوى الطاقة الرئيسي الثالث، مما يسهل فهم الطاقة الإلكترونية في الذرة. يتمحور هذا الموضوع حول جوانب متعددة للطاقة الإلكترونية والضوابط التي تحدد قوتها أو انخفاضها. من خلال هذه المعلومات، ستتمكن من التعرف على الطاقة الإلكترونية وآلية حساب مستوياتها والحجم الأقصى في كل مستوى على حدة.
التوزيع الإلكتروني للعناصر
تتمتع كل ذرة بإلكترونات سالبة الشحنة وبروتونات موجبة الشحنة، حيث يمتلك كل إلكترون نوعاً من الطاقة يعتمد على العلاقة بينه وبين النواة الموجبة الشحنة، وكذلك علاقته مع الإلكترونات السالبة الأخرى في نفس الذرة. تختلف هذه الطاقة في الذرة الواحدة بحسب عدد الإلكترونات المتواجدة بها. وقد طور العلماء طرقاً فعالة لحساب عدد الإلكترونات في الذرة عن طريق تقسيم الذرة إلى عدة مستويات طاقة، وفقاً لبعد الإلكترونات عن مركز الذرة (النواة الموجبة الشحنة). لذا، فإن التغير في عدد تلك الإلكترونات في كل مستوى يؤدي إلى تغير حجم الطاقة المتواجدة فيها.
حد أقصى للإلكترونات في مستوى الطاقة الرئيسي الثالث
إن مستويات الطاقة الرئيسية في الذرة مقسمة إلى سبعة مستويات (من 1 إلى 7)، حيث يمتلك كل مستوى حداً أقصى من الإلكترونات التي يمكن أن يحتويها. وعليه، فإن الإجابة عن سؤال أقصى عدد من الإلكترونات في مستوى الطاقة الرئيسي الثالث هي 18.
يبدأ المستوى الأول دائماً بإلكترونين، ويتم حساب الحد الأقصى له من خلال مضاعفة رقم المستوى بنفسه للحصول على عدد الإلكترونات، ومن ثم يتم ضرب الناتج بعدد الإلكترونات الأدنى في المستوى الأول. لذلك، لحساب عدد الإلكترونات في المستوى الثالث، يتم ضرب رقم المستوى (3) بنفسه (3²)، ثم يتم ضرب الناتج بعدد الإلكترونات الأدنى (2). وبالتالي فإن عدد الإلكترونات الأقصى في المستوى الثالث يُحسب كما يلي 2 × (3²) = 2 × 9 = 18.
عدد الإلكترونات في مستويات الطاقة الرئيسية
يمكن استخدام المعلومات التالية لحساب عدد الإلكترونات في مستويات الطاقة الرئيسية
- توجد الإلكترونات في الذرة ضمن مدارات حول النواة تُسمى “مستويات الطاقة”.
- تم تقسيم هذه المستويات إلى سبعة مستويات رئيسية يتبعها مستويات فرعية.
- يطلق على المستوى الأكثر قرباً للنواة اسم المستوى الأول، ثم الثاني والثالث والرابع، بحيث يبتعد كل مستوى عن الذي يليه.
- يستوعب كل مستوى حده الأقصى من الإلكترونات، وأي فائض ينتقل إلى المستوى التالي.
- عندما يحتوي المستوى الأول على إلكترونين، تنتقل الإلكترونات التالية إلى المستوى الثاني حتى يصل إلى 8 إلكترونات.
- تُعرف الإلكترونات في المستوى الأبعد عن مركز الذرة (النواة) بإلكترونات التكافؤ.
- في الجدول الدوري، تحتوي جميع الذرات في نفس العمود (المجموعة) على نفس عدد إلكترونات التكافؤ في المستوى الإلكتروني الأبعد.
بهذه المعلومات، نكون قد توصلنا إلى نهاية المقال الذي تناول عنوان “أكبر عدد من الإلكترونات في مستوى الطاقة الرئيسي الثالث”. من خلال تلك السطور، قمنا باستكشاف مفهوم الطاقة الإلكترونية ومستويات الطاقة في الذرة، بالإضافة إلى الآلية التي اعتمدها العلماء في حساب الحد الأقصى للإلكترونات في كل مستوى.