Principal diferença - orbitais vs níveis de energia

Cada átomo é composto de um núcleo que é feito de prótons e nêutrons que são rodeados por elétrons. Esses elétrons estão em movimento contínuo ao redor do núcleo. Portanto, não podemos fornecer uma localização específica para um elétron em um átomo. Em vez de localizar a posição exata de um elétron, os cientistas introduziram o conceito de "probabilidade". Em outras palavras, o caminho mais provável que um elétron tem maior probabilidade de se mover é determinado. Essa via é chamada de orbital. Esses orbitais são organizados de acordo com a quantidade de energia da qual os elétrons são compostos. Esses são chamados de níveis de energia. A principal diferença entre orbitais e níveis de energia é que orbitais mostram o caminho mais provável de um elétron que está em movimento ao redor do núcleo, enquanto os níveis de energia mostram as localizações relativas dos orbitais de acordo com a quantidade de energia que possuem.

Principais áreas cobertas

1. O que são orbitais - Formação, propriedades e arranjo 2. O que são níveis de energia - Formação, propriedades e arranjo 3. Qual é a relação entre orbitais e níveis de energia - Orbitais e níveis de energia 4. Qual é a diferença entre orbitais e níveis de energia - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Atom, d Orbital, Elétron, Níveis de energia, Orbitais, Probabilidade, p Orbital, s Orbital

O que são orbitais

Um orbital pode ser definido como a região mais provável onde um elétron pode ser encontrado ao redor do núcleo. No nível atômico, o nome mais preciso para um orbital é orbital atômico. O orbital atômico pode existir em vários formatos, como formato esférico e formato de haltere. Orbital indica o caminho mais provável de um elétron que está em movimento ao redor do núcleo de um átomo.

Existem vários tipos de orbitais que podem ser encontrados ao redor do núcleo. Poucos deles são descritos abaixo.

s orbital

Esses são orbitais de formato esférico. No mesmo nível de energia, os orbitais s têm a energia mais baixa. O número máximo de elétrons que um orbital s pode conter é dois. Esses dois elétrons estão em spin oposto, de modo que a repulsão entre dois elétrons é minimizada.

orbital p

Esses são orbitais em forma de haltere com uma energia mais alta do que o orbital s. O número máximo de elétrons que o orbital p pode conter é 6. Isso ocorre porque um orbital p é composto de três sub orbitais denominados p_x, p_y e P_z. Cada um desses orbitais pode conter no máximo 2 elétrons.

orbital d

Esses orbitais parecem dois halteres no mesmo plano. No entanto, é uma estrutura 3D complicada do que os orbitais se p. Um orbital d é composto por 5 sub orbitais. Cada suborbital pode conter até 2 elétrons. Portanto, o número máximo de elétrons que um orbital d pode conter é 10.

Figura 1: Formas de orbitais atômicos

De acordo com a teoria dos orbitais moleculares, quando dois orbitais atômicos se sobrepõem, um orbital molecular é formado. Este orbital molecular indica a formação de uma ligação covalente. Portanto, os orbitais estão diretamente envolvidos na ligação química.

Quais são os níveis de energia

As camadas de elétrons localizadas ao redor do núcleo são chamadas de níveis de energia. Essas camadas têm valores de energia discretos. Os elétrons preenchem esses níveis de energia ou camadas. Esses níveis de energia são nomeados como K, L, M, N, etc. O nível de energia que tem a energia mais baixa é K. Os elétrons são preenchidos com esses níveis de energia de acordo com a ordem ascendente de energia. Em outras palavras, os elétrons são preenchidos primeiro com o nível de energia mais baixo. Dessa forma, os átomos podem se estabilizar.

Cada nível de energia pode conter um número fixo de elétrons. Esses números são fornecidos abaixo. Este número depende do número de orbitais que compõem cada nível de energia.

1^st nível de energia - 2

2^WL nível de energia - 8

3^rd nível de energia - 8

4^º nível de energia - 8

Isso indica que todos os outros níveis de energia, exceto para o 1^st nível de energia pode conter até 8 elétrons.

Figura 2: Níveis de energia em um átomo. O símbolo “n” indica o nível de energia.

Os elétrons podem se mover entre esses níveis de energia absorvendo ou liberando energia. Quando a energia é dada a um átomo, um elétron em um nível de energia inferior pode ser movido para um nível de energia superior. Esse novo estado é chamado de estado excitado. No entanto, esse estado de excitação não é estável. Portanto, esse elétron pode voltar ao nível do solo liberando energia. Esses processos são chamados de transições de elétrons.

Relação entre orbitais e níveis de energia

Diferença entre orbitais e níveis de energia

Definição

Orbitais: Um orbital é a região mais provável onde um elétron pode ser encontrado ao redor do núcleo.

Níveis de energia: Os níveis de energia são as camadas de elétrons localizadas ao redor do núcleo.

Nomeação

Orbitais: Os orbitais são nomeados como s, p, d e f.

Níveis de energia: Os níveis de energia são nomeados como K, L, M, N.

Número de Elétrons

Orbitais: Os orbitais podem conter um número máximo de elétrons de acordo com o orbital, como s = 2, p = 6 e d = 10.

Níveis de energia: O primeiro nível de energia é composto por 2 elétrons e todos os outros níveis de energia podem conter até 8 elétrons.

Conclusão

Orbitais são compostos de elétrons. Os níveis de energia mostram a disposição dos orbitais em torno de um átomo de acordo com a energia desses orbitais. A principal diferença entre orbitais e níveis de energia é que orbitais mostram o caminho mais provável de um elétron que está em movimento ao redor do núcleo, enquanto os níveis de energia mostram as localizações relativas dos orbitais de acordo com a quantidade de energia que eles possuem.

Cortesia de imagem:

1. “Orbitais D” Por T Usuário: Sven (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Bohr-atom-PAR” Por JabberWok na Wikipédia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia