مستويات الطاقة السبعة

ما هي مستويات الطاقة

مستويات الطاقة (تسمى أيضًا أصداف الإلكترون) هي مسافات ثابتة من نواة الذرة حيث يمكن العثور على الإلكترونات.

والإلكترونات هي جزيئات صغيرة سالبة الشحنة في الذرة تتحرك حول النواة الموجبة في المركز، ومستويات الطاقة تشبه إلى حد ما درجات السلم، ويمكنك الوقوف على خطوة أو أخرى ولكن ليس بين الخطوات، والشيء نفسه ينطبق على الإلكترونات.

كما يمكن أن تشغل مستوى طاقة أو آخر ولكن ليس المسافة بين مستويات الطاقة، ويوضح النموذج الموضح في الشكل أدناه مستويات الطاقة الأربعة الأولى للذرة، والتي تحتوي على الإلكترونات في مستوى الطاقة I (ويسمى أيضًا مستوى الطاقة K) على أقل كمية من الطاقة.

وكلما ابتعدت عن النواة ، تتمتع الإلكترونات في المستويات الأعلى بطاقة أكبر ، وتزداد طاقتها بمقدار ثابت ومنفصل. يمكن أن تقفز الإلكترونات من مستوى أقل إلى مستوى الطاقة الأعلى التالي إذا امتصت هذه الكمية من الطاقة وهو ما يطلق عليها

السحابة الإلكترونية في الذرة

.

وبالمقابل ، إذا قفزت الإلكترونات من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى أقل ، فإنها تعطي طاقة ، غالبًا في شكل ضوء، وهذا ما يفسر الألعاب النارية حث أنها عندما تنفجر الألعاب النارية ، تكتسب الإلكترونات طاقة وتقفز إلى مستويات طاقة أعلى، وعندما يقفزون إلى مستويات طاقتهم الأصلية ، يطلقون الطاقة كضوء، والذرات المختلفة لها ترتيبات مختلفة من الإلكترونات ، لذا فهي تعطي ضوءًا بألوان مختلفة. [1]

تعريف مستوى الطاقة هو إحدى الحالات المستقرة للطاقة الثابتة التي يمكن أن يفترضها نظام فيزيائي – والتي تُستخدم بشكل خاص للحالات الكمومية للإلكترونات في الذرات والنواة. [2]

مستويات الطاقة

s p d f

المدارات هي مناطق الفضاء التي من المرجح أن توجد فيها الإلكترونات،


حيث  يُشار إلى كل مدار برقم وحرف، ويشير الرقم إلى مستوى طاقة الإلكترون في المدار، وبالتالي 1 يشير إلى مستوى الطاقة الأقرب إلى النواة ؛ 2 يشير إلى مستوى الطاقة التالي بعيدًا ، وهكذا.

كما يشير الحرف إلى شكل المدار، وتذهب الأحرف بالترتيب s و p و d و f و g و h و i و j وما إلى ذلك، وتم تعيين الأحرف s و p و d و f لأسباب تاريخية فقط كل ما علينا فعله هو تذكر الأشكال التي تتوافق مع كل حرف.

ونظرًا لأن الإلكترون يمكنه نظريًا أن يشغل كل الفضاء ، فمن المستحيل رسم مدار، ولكن كل ما يمكننا فعله هو رسم شكل يتضمن الإلكترون في معظم الأوقات ، على سبيل المثال 95٪ من الوقت، ونسمي هذا الشكل الكفاف 95٪.

أنواع

مستويات الطاقة

في الذرة

المدارات والسندات أناع ولكن دعونا نعيد النظر في المدارات والنظرية الذرية الأساسية ونجيب على أهم التساؤلات وهي ما هم وكيف يعملون فيما يتعلق بالترابط؟

• أولاً: المدار أو
  
  الاوربيتال
  
  هو وصف ثلاثي الأبعاد للموقع المحتمل للإلكترون حول الذرة، ويوجد أدناه رسم بياني يوضح احتمال العثور على إلكترون حول نواة ذرة الهيدروجين.
• ولاحظ أن احتمالية المدار 1s هي الأعلى.
• وهذا هو السبب في أن ذرة الهيدروجين لها تكوين إلكتروني 1s1.

• ثانياً: تتحد المدارات عندما تتشكل روابط بين الذرات في الجزيء، وهناك أربعة أنواع من المدارات يجب أن تكون على دراية بها s و p و d و f (حاد ، مبدئي ، منتشر وأساسي).
• كما يوجد داخل كل قذيفة من الذرة بعض مجموعات المدارات.
• في القذيفة n = 1 ، ستجد فقط مدارات s ، وفي n = 2 shell ، لديك مدارات s و p ، في n = 3 shell ، لديك مدارات s و p و d وفي n = 4 قذائف لأعلى أنت ابحث عن جميع أنواع المدارات الأربعة.
• ومن المهم أن نلاحظ هنا أن هذه المدارات والأصداف وما إلى ذلك كلها جزء من نظرية تجريبية مصممة لشرح ما نلاحظه فيما يتعلق بالتركيب الجزيئي والترابط.
• وكما هو الحال مع أي نظرية ، فإن هذه التفسيرات ستظل مجرد حقيقة حتى يأتي شخص ما بتفسير أو وصف أفضل.
• ها هي بعض الصور للذرات مع أصدافها التي تسكنها الإلكترونات لمساعدتك على تذكر هذه النظرية الذرية. [2]

ماهي المدارات

المدار s

متناظر كرويًا حول نواة الذرة ، مثل كرة مجوفة مصنوعة من مادة رقيقة نسبيًا مع وجود النواة في مركزها مع زيادة مستويات الطاقة ، تقع الإلكترونات على مسافة أبعد من النواة ، وبالتالي تكبر المدارات، وترتيب الحجم هو 1s <2s <3s <… ، كما هو موضح أدناه. [4]

الآن ، دعونا نلقي نظرة على مقطع عرضي لهذه المدارات.

إذا نظرت بعناية ، ستلاحظ أن المدار 1s يحتوي على كثافة إلكترون قليلة جدًا بالقرب من النواة ، لكنه يتراكم إلى أقصى حد كلما ابتعدت عن النواة ثم يتناقص بعد المحيط. إنها نوعًا ما مثل كرة تنس مجوفة.

والمدار 2s مشابه لمدار 1s ، لكنه يحتوي على كرة من كثافة الإلكترون داخل الكرة الخارجية ، مثل كرة تنس داخل أخرى، ويوجد سطح بين الكرتين حيث لا يوجد أي احتمال لإيجاد إلكترون، ونسمي هذا السطح عقدة أو سطح عقدي، والمدار


3s أكبر ، وله ثلاث عقد.

المدار P

ليست كل الإلكترونات تسكن المدارات، وعند مستوى الطاقة الأول ، المدار الوحيد المتاح للإلكترونات هو المدار 1s. ومع ذلك ، في المستوى الثاني ، هناك أيضًا مدارات تسمى مدارات 2p بالإضافة إلى المدارات 2s.

وعلى عكس المدار s ، يشير المدار p في اتجاه معين والذي يظهر أدناه يشير إلى أعلى وأسفل الصفحة، وفي أي مستوى طاقة واحد ، لدينا ثلاثة مدارات p مكافئة تمامًا تشير بشكل متبادل في الزوايا القائمة لبعضها البعض.

ويتم إعطاء هذه الرموز بشكل تعسفي px و py و pz وهذا ببساطة للراحة ، لأن ما قد تعتقد أنه اتجاه x أو y أو z يتغير باستمرار عندما تتدهور الذرة في الفضاء. [5]

كما تسمى المدارات p عند مستوى الطاقة الثاني 2 بكسل و 2 بكسل و 2 بكسل. هناك مدارات متشابهة في المستويات اللاحقة: 3 بكسل ، 3 بكسل ، 3 بكسل ، 4 بكسل ، 4 بكسل ، 4 بكسل وما إلى ذلك، بل جميع المستويات باستثناء الأولى لها مدارات p.

مدار D

بالإضافة إلى المدارات s و p ، هناك مجموعتان أخريان من المدارات التي تصبح متاحة للإلكترونات لتعيش في مستويات طاقة أعلى،وهي في المستوى الثالث ، هناك مجموعة من خمسة مدارات d (ذات أشكال وأسماء معقدة) بالإضافة إلى المدارات 3s و 3p (3px ، 3py ، 3pz).

وأيضا في المستوى الثالث هناك ما مجموعه تسعة مدارات في المجموع تسمى المدارات الخمسة ثلاثية الأبعاد وهم:

• 3dxy
• 3dxz
• 3dyz
• 3dx² – y²
• 3dz²

ولفهم الأسماء ، نحتاج إلى النظر إليها في مجموعتين حيث تحتوي المجموعة الأولى على مدارات 3dxy و 3dxz و 3dyz، وتخبرك الأسماء أن هذه المدارات تقع في المستوى x-y والمستوى x-z والمستوى y-z على التوالي.

كما يحتوي كل مدار على أربعة فصوص ، ويشير كل من الفصوص بين محورين ، وليس على طولهما، أما المجموعة الثانية تحتوي على مدارات 3dx² – y² و 3dz².

وتشير فصوصهم على طول المحاور المختلفة في المدار 3dx² – y² حيث يشبه المجموعة الأولى تمامًا ، فيما عدا أن الفصوص تشير على محوري x و y ، وليس بينهما، كما يشبه جهاز 3dz² المدار p وهو يرتدي دونات حول خصره.

المدار F

في المستوى الرابع والأعلى ، هناك سبعة مدارات f بالإضافة إلى المدارات 4s و 4p و 4d، لذا عد المدارات 4s و 4p و 4d ، وهذا يجعل إجمالي 16 مدارًا في المستوى الرابع، ولديهم أشكال أكثر تعقيدًا.

وتتوفر المدارات s و p و d و f في جميع مستويات الطاقة الأعلى أيضًا. لحسن الحظ ، ربما لن تضطر إلى حفظ أشكال المدارات f فقط تذكر أن هناك سبعة مدارات f في كل مستوى من المستوى 4 وما بعده. [6]

لماذا تبدأ مستويات الطاقة بحرف K


كثيراً ما نتساءل لماذا تبدأ تسمية قذائف الإلكترون بـ K و L و M و N وليس بـ A و B و C؟

لذا تأتي أسماء قذائف الإلكترون من زميل يدعى تشارلز جي باركلا ، وهو متخصص في التحليل الطيفي درس الأشعة السينية التي تنبعث من الذرات عندما تصطدم بإلكترونات عالية الطاقة، ولاحظ أن الذرات تبدو وكأنها تصدر نوعين من الأشعة السينية.

واختلف نوعا الأشعة السينية في الطاقة ، وقد أطلق باركلا في الأصل على نوع الأشعة السينية عالي الطاقة من النوع A والأشعة السينية ذات الطاقة المنخفضة من النوع B ، ثم أعاد تسمية هذين النوعين من الأشعة K و L منذ أن أدرك أن أعلى طاقة X- قد لا تكون الأشعة التي تم إنتاجها في تجاربه أعلى طاقة ممكنة من الأشعة السينية.

ولقد أراد التأكد من وجود مجال لإضافة المزيد من الاكتشافات دون أن ينتهي به الأمر بقائمة أبجدية للأشعة السينية التي اختلطت طاقاتها، كما اتضح ، فإن الأشعة السينية من النوع K هي أعلى طاقة أشعة سينية يمكن أن تنبعث منها الذرة.

ويتم إنتاجه عندما يتم التخلص من الإلكترون الموجود في القشرة الداخلية ثم يتم استعادته. تسمى هذه الصدفة الأعمق الآن K-shell ، بعد الملصق المستخدم للأشعة السينية، وفاز باركلا بجائزة نوبل للفيزياء عام 1917 عن هذا العمل. [9]

مستويات الطاقة

الرئيسية والفرعية

تتراوح مستويات الطاقة في مؤشر قيادة الطاقة من 1 إلى 7 حيث تهدف المستويات إلى قياس الموقف وليست اختبارات شخصية، وفي الطرف الأدنى من النطاق يوجد أولئك الذين لديهم أنماط تفكير سلبية ، وفي الطرف الأعلى من النطاق هم أولئك الذين يجلبون طاقة إيجابية.

كما تتضمن القيادة في مجال الطاقة الاعتراف بعدم وجود مستوى سيء أو جيد ؛ من المتوقع أن يتنقل كل شخص عبر مستويات مختلفة نوضحها فيما يلي: [10]

المستوى 1

هؤلاء القادة مدركون لذواتهم بشكل نقدي لكنهم يفشلون في اتخاذ أي إجراء، وعادة ما يكون لدى قادة المستوى الأول تقدير متدني للذات ، ويعملون في وضع الأزمات ويفتقرون إلى الإنتاجية.

قال جرينوالد: “بعض القادة لديهم القليل من العاطفة أو الالتزام تجاه مهمة شركتهم”، و “قد لا يتذكرون ذلك لأنهم (عادة) يتفاعلون مع الأزمات ، وليس لديهم خطة حقيقية للمكان الذي يتجهون إليه.

أما مهارات الاتصال لديهم ضعيفة إلى غير موجودة ، وكذلك قدرتهم على إلهام الآخرين وتحفيزهم حقًا. و” المشاعر الأساسية لديهم هي: الشعور بالذنب ، الشك الذاتي ، اليأس ، الخوف ، القلق ، الاكتئاب .

المستوى 2

بالنسبة لهؤلاء القادة ، تأتي الإجراءات والنتائج من مكان الغضب والتحدي، والتركيز على الآخرين والتوتر وخيبة الأمل والمقاومة والنضال والسيطرة والاستحقاق.

وفي كثير من الأحيان ، تبدو التفاعلات مع هذه الأنواع من القادة وكأنها لعبة محصلتها صفر ، حيث يتكون عالمهم من فائزين (هم) وخاسرين (أي شخص آخر)، وليس من غير المألوف أن يكون قادة المستوى 2 مدراء دقيقين.

أما عن المشاعر الأساسية: الغضب ، والاستياء ، والكراهية ، واللوم ، والجشع ، والخلاف ، والكبرياء

مستوى 3

في هذا المستوى يوجد تحول مميز بين الخوف (المستوى 1) والطاقة السلبية (المستوى 2) إلى الطاقة الإيجابية والاستعداد لقبول المسؤولية عن أفعال الفرد.

من حيث الإيجابية ، حيث تأتي مشاعرهم من مكان التسامح، وقد تشمل الإجراءات والنتائج التبرير والتبرير والتسامح والتعامل.

مستوى 4

ينصب تركيز قادة المستوى 4 على فريقهم لإنهم يهتمون حقًا بالآخرين ، ولا يأخذون أي شيء على محمل شخصي، بدلاً من ذلك ، فهم ينظرون إلى الظروف والأشخاص بموضوعية، كما إنهم مرحون وكريمون وداعمون ومتعاونون ومهتمون بالذات.

وأشار Grinwald إلى أن هذا النوع من القادة يحقق أداءً أفضل في الموارد البشرية وخدمة العملاء والمبيعات بسبب مهاراتهم الشخصية الاستثنائية، أما عن المشاعر الأساسية فتشمل: الرحمة والحب والامتنان.

مستوى 5

القادة الذين يعملون في المستوى 5 يعيشون على أكمل وجه ولا يدعوا الماضي يعيق الطري، لإنهم منفتحون ويركزون على المنظمة ككل بدلاً من التركيز على أنفسهم.

وفي كثير من الأحيان ، ينظر هؤلاء القادة إلى التحديات أو التهديدات على أنها فرص للنمو والتنمية. هؤلاء الأفراد لا يحاولون تغيير الاختلافات في الآخرين، وبدلاً من ذلك ، يركزون على قبول وتسوية الاختلافات، والمشاعر الأساسية: السلام

المستوى 6

هؤلاء القادة مدفوعون بحدسهم ، وهم غالبًا عباقرة مبدعون ورؤى. الأفراد في هذا المستوى من القيادة ينظرون إلى الآخرين من حولهم على أنهم امتداد لأنفسهم ، مما يعزز موقف التمكين والإنجاز بين أعضاء الفريق.

وقال Grinwald: “مع قادة المستوى 6 ، يفوز الجميع دائمًا”، و”هؤلاء القادة قادة لامعون وواعيون”.

المستوى 7

غالبًا ما يكون المستوى السابع والأعلى هو الأصعب في تحقيقه ، ولم يختبره سوى عدد قليل من الأشخاص، وتتميز بغياب اللوم والعار والخوف من الفشل، ولا يصدر قادة المستوى 7 أحكامًا ، وعلى عكس قادة المستوى الثاني ، يشعرون أن الفوز والخسارة مجرد وهم، كما إنهم لا يخافون ، ويبدعون ويراقبون في نفس الوقت والمشاعر الجوهرية هي: العاطفة

في نهاية المطاف ، قال Grinwald ، عندما تكون أكثر وعيًا بأسلوب قيادتك وتأثيره على موظفيك وزملائك في العمل ، يمكنك دراسة أساليب القيادة الأخرى والعمل من أجل أن تكون نوع القائد الذي تريده.