Зависимость энергии электрона от расстояния до ядра

Я просматривал статью, подаренную мне моим учителем, в которой содержалась информация о влиянии положительного ядра на электроны на «орбитали», «р-орбитали» и «d-орбитали» соответственно. Здесь я цитирую часть статьи, которую я не понял.

Несмотря на экранирование внешних электронов от ядра электронами внутренней оболочки, сила притяжения, испытываемая электронами внешней оболочки, увеличивается с увеличением заряда ядра. Другими словами, энергия взаимодействия между ядром и электроном (то есть орбитальная энергия) уменьшается ( то есть более отрицательна ) с увеличением атомного номера ( Z ).

Сейчас прочитав статью дальше наткнулся на этот абзац..

Энергия электронов на s-орбитали будет ниже ( более отрицательна ), чем у p-орбитального электрона, который будет иметь меньшую энергию, чем у d-орбитального электрона, и так далее.

Разве оба вышеуказанных пункта не противоречат друг другу?

Во-первых, в нем говорится, что по мере удаления электрона от ядра влияние ядра уменьшается. (как и должно) Тогда почему электрон более отрицателен ? ( см. скобки в первом абзаце выше). Означает ли это, что чем дальше электрон, тем меньше его положительного заряда и преобладает отрицательный заряд ?

Но во втором абзаце говорится, что электрон на s-орбитали ( близкой к ядру ) более отрицателен ? Я имею в виду, что происходит в обоих этих параграфах?

В общем, я хочу знать,

  • Является ли электрон вблизи ядра более отрицательным/менее отрицательным и имеет более низкую энергию/более высокую энергию?

ИЛИ

  • Является ли электрон вдали от ядра более отрицательным/менее отрицательным и имеет более низкую энергию/более высокую энергию?

И почему?

Пожалуйста, помогите мне . Я приложил искренние усилия, чтобы понять все это, и много часов сидел в Интернете, но так и не смог.


Ссылка на текст, процитированный выше: NCERT Class XI Chemistry Book , глава 2, §2.6.3 (Энергии орбиталей), также доступна как ark:/13960/t0tr17s5t .

Ответы (2)

Эти два утверждения независимы и нисколько не противоречат друг другу. Конкретно:

  • Для всех подоболочек (но сохраняя подоболочку фиксированной) по мере увеличения заряда ядра Z , энергия становится более отрицательной.
  • Для фиксированного ядерного заряда Z , когда вы смотрите на разные подоболочки одного и того же атома, с -электроны оболочки будут более тесно связаны (имеют более отрицательную энергию), чем п -электроны оболочки.

Единственный способ извлечь из этого противоречие — сравнить яблоки с апельсинами.

Позвольте мне объяснить это для вас. Утверждения, приведенные в этой статье, говорят о двух типах энергии: одна из них связана с ядром атома, а другая представляет собой энергию, теряемую электроном, когда он начинает приближаться к атому. ядро.

Когда электрон находится вдали от ядра, он не оказывает на него никакого влияния (со стороны ядра атома), поэтому, когда он притягивается ядром, он начинает терять энергию, и поэтому его энергия становится отрицательной. Таким образом, мы можем сказать, что электроны которые находятся ближе к ядру, имеют более отрицательную энергию по сравнению с другими электронами, находящимися вдали от ядра. То же самое происходит и в случае подоболочек s, p и d. Электроны, присутствующие в s-подоболочке, ближе к ядру, чем электроны, присутствующие в p- или d-подоболочке. Электроны, присутствующие в подоболочке s, уменьшают ядерный фактор для электронов, присутствующих во внешних оболочках, таким образом, что электроны, присутствующие в подоболочке S, имеют относительно большую энергию, чем электроны, присутствующие во внешней оболочке.