Ηλεκτρονιακή στιβάδα

Οι ηλεκτρονιακές στιβάδες με τα σύμβολά τους. Οι στιβάδες K και L εμφανίζονται συμπληρωμένες.

Ηλεκτρονιακή στιβάδα ονομάζεται η περιοχή κίνησης ενός ηλεκτρονίου ενός ατόμου, που καθορίζεται από την ενέργεια με την οποία το ηλεκτρόνιο συμμετέχει δομικά στο άτομο, η οποία με τη σειρά της καθορίζει την απόσταση του ηλεκτρονίου από τον πυρήνα του ατόμου. Η στιβάδα είναι χαρακτηριστικό προσδιορισμού ενός ηλεκτρονίου και αντιστοιχεί στον κύριο κβαντικό αριθμό $n$.

Οι στιβάδες είναι στοιχείο της δομής του ατόμου. Το πλήθος των υποστιβάδων κάθε στιβάδας εξαρτάται από την ίδια τη στιβάδα. Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί εφτά στιβάδες οι οποίες ονομάζονται K, L, M, N, O, P, Q με αντίστοιχους κύριους κβαντικούς αριθμούς n=1, n=2, n=3, n=4, n=5, n=6, n=7 κατά σειρά από την εγγύτερη στην πιο απομακρυσμένη από τον πυρήνα στιβάδα. Κάθε στιβάδα χαρακτηρίζεται από μία μέση απόσταση από τον πυρήνα, έχει δηλαδή σχήμα σφαίρας με κέντρο τον πυρήνα. Ο ηλεκτρονιακός χημικός τύπος αναπαριστά τις στιβάδες με επίκεντρους στον πυρήνα κύκλους, πάνω στους οποίους αναπαριστώνται τα ηλεκτρόνια τα οποία έχει κάθε στιβάδα.

Η κάθε στιβάδα χωρίζεται σε υποστιβάδες. Όσο πιο απομακρυσμένη από τον πυρήνα είναι μία στιβάδα σε τόσο περισσότερες υποστιβάδες χωρίζεται.

Σε κάθε στιβάδα μπορούν να υπάρξουν συγκεκριμένος αριθμός ηλεκτρονίων ο οποίος ισούται με $2*n^{2}$. Αν σε μια στιβάδα υπάρχει ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων, τότε αυτή λέγεται συμπληρωμένη.

Κατανομή των ηλεκτρονίων σε στιβάδες

Παράδειγμα κατανομής ηλεκτρονίων του Νατρίου.

Το κάθε άτομο τείνει να κατανείμει τα ηλεκτρόνια με βάση τη θεμελιώδη κατάστασή του, δηλαδή την κατανομή στην οποία το άτομο έχει ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο και επιπλέον η συνολική δυναμική ηλεκτρική ενέργεια του κάθε ζεύγους ηλεκτρόνιου-πυρήνα είναι η ελάχιστη δυνατή. Έτσι, θεωρώντας ότι ένα άτομο βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση ο αριθμός των ηλεκτρονίων του ισούται με τον ατομικό αριθμό. Έπειτα, τα ηλεκτρονια τείνουν να καταλαμβάνουν θέσεις στις εγγύτερες κατά το δυνατόν στιβάδες. Η κατανομή των ηλεκτρονίων σε στιβάδες εξαρτάται και από τις υποστιβάδες, αλλά σίγουρα οι συμπληρωμένες στιβάδες είναι οι εγγύτερες στον πυρήνα, ενώ μετά την τελευταία συμπληρωμένη στιβάδα ο αριθμός των ηλεκτρονίων μειώνεται ανά στιβάδα καθώς η κατανομή απομακρύνεται από τον πυρήνα.

Κατάλογος ηλεκτρονίων ανά στιβάδα στα χημικά στοιχεία

Z	Στοιχείο	Ηλεκτρόνια ανά στιβάδα	Ομάδα
1	Υδρογόνο	1	1
2	Ήλιο	2	18
3	Λίθιο	2, 1	1
4	Βηρύλλιο	2, 2	2
5	Βόριο	2, 3	13
6	Άνθρακας	2, 4	14
7	Άζωτο	2, 5	15
8	Οξυγόνο	2, 6	16
9	Φθόριο	2, 7	17
10	Νέο	2, 8	18
11	Νάτριο	2, 8, 1	1
12	Μαγνήσιο	2, 8, 2	2
13	Αλουμίνιο	2, 8, 3	13
14	Πυρίτιο	2, 8, 4	14
15	Φώσφορος	2, 8, 5	15
16	Θείο	2, 8, 6	16
17	Χλώριο	2, 8, 7	17
18	Αργό	2, 8, 8	18
19	Κάλιο	2, 8, 8, 1	1
20	Ασβέστιο	2, 8, 8, 2	2
21	Σκάνδιο	2, 8, 9, 2	3
22	Τιτάνιο	2, 8, 10, 2	4
23	Βανάδιο	2, 8, 11, 2	5
24	Χρώμιο	2, 8, 13, 1	6
25	Μαγγάνιο	2, 8, 13, 2	7
26	Σίδηρος	2, 8, 14, 2	8
27	Κοβάλτιο	2, 8, 15, 2	9
28	Νικέλιο	2, 8, 16, 2	10
29	Χαλκός	2, 8, 18, 1	11
30	Ψευδάργυρος	2, 8, 18, 2	12
31	Γάλλιο	2, 8, 18, 3	13
32	Γερμάνιο	2, 8, 18, 4	14
33	Αρσενικό	2, 8, 18, 5	15
34	Σελήνιο	2, 8, 18, 6	16
35	Βρώμιο	2, 8, 18, 7	17
36	Κρυπτό	2, 8, 18, 8	18
37	Ρουβίδιο	2, 8, 18, 8, 1	1
38	Στρόντιο	2, 8, 18, 8, 2	2
39	Ύττριο	2, 8, 18, 9, 2	3
40	Ζιρκόνιο	2, 8, 18, 10, 2	4
41	Νιόβιο	2, 8, 18, 12, 1	5
42	Μολυβδένιο	2, 8, 18, 13, 1	6
43	Τεχνήτιο	2, 8, 18, 13, 2	7
44	Ρουθήνιο	2, 8, 18, 15, 1	8
45	Ρόδιο	2, 8, 18, 16, 1	9
46	Παλλάδιο	2, 8, 18, 18	10
47	Άργυρος	2, 8, 18, 18, 1	11
48	Κάδμιο	2, 8, 18, 18, 2	12
49	Ίνδιο	2, 8, 18, 18, 3	13
50	Κασσίτερος	2, 8, 18, 18, 4	14
51	Αντιμόνιο	2, 8, 18, 18, 5	15
52	Τελλούριο	2, 8, 18, 18, 6	16
53	Ιώδιο	2, 8, 18, 18, 7	17
54	Ξένο	2, 8, 18, 18, 8	18
55	Καίσιο	2, 8, 18, 18, 8, 1	1
56	Βάριο	2, 8, 18, 18, 8, 2	2
57	Λανθάνιο	2, 8, 18, 18, 9, 2
58	Δημήτριο	2, 8, 18, 19, 9, 2
59	Πρασεοδύμιο	2, 8, 18, 21, 8, 2
60	Νεοδύμιο	2, 8, 18, 22, 8, 2
61	Προμήθειο	2, 8, 18, 23, 8, 2
62	Σαμάριο	2, 8, 18, 24, 8, 2
63	Ευρώπιο	2, 8, 18, 25, 8, 2
64	Γαδολίνιο	2, 8, 18, 25, 9, 2
65	Τέρβιο	2, 8, 18, 27, 8, 2
66	Δυσπρόσιο	2, 8, 18, 28, 8, 2
67	Όλμιο	2, 8, 18, 29, 8, 2
68	Έρβιο	2, 8, 18, 30, 8, 2
69	Θούλιο	2, 8, 18, 31, 8, 2
70	Υττέρβιο	2, 8, 18, 32, 8, 2
71	Λουτήτιο	2, 8, 18, 32, 9, 2	3
72	Άφνιο	2, 8, 18, 32, 10, 2	4
73	Ταντάλιο	2, 8, 18, 32, 11, 2	5
74	Βολφράμιο	2, 8, 18, 32, 12, 2	6
75	Ρήνιο	2, 8, 18, 32, 13, 2	7
76	Όσμιο	2, 8, 18, 32, 14, 2	8
77	Ιρίδιο	2, 8, 18, 32, 15, 2	9
78	Λευκόχρυσος	2, 8, 18, 32, 17, 1	10
79	Χρυσός	2, 8, 18, 32, 18, 1	11
80	Υδράργυρος	2, 8, 18, 32, 18, 2	12
81	Θάλλιο	2, 8, 18, 32, 18, 3	13
82	Μόλυβδος	2, 8, 18, 32, 18, 4	14
83	Βισμούθιο	2, 8, 18, 32, 18, 5	15
84	Πολώνιο	2, 8, 18, 32, 18, 6	16
85	Αστάτιο	2, 8, 18, 32, 18, 7	17
86	Ραδόνιο	2, 8, 18, 32, 18, 8	18
87	Φράνκιο	2, 8, 18, 32, 18, 8, 1	1
88	Ράδιο	2, 8, 18, 32, 18, 8, 2	2
89	Ακτίνιο	2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
90	Θόριο	2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
91	Πρωτακτίνιο	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
92	Ουράνιο	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
93	Ποσειδώνιο	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
94	Πλουτώνιο	2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
95	Αμερίκιο	2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
96	Κιούριο	2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
97	Μπερκέλιο	2, 8, 18, 32, 27, 8, 2
98	Καλιφόρνιο	2, 8, 18, 32, 28, 8, 2
99	Αϊνσταΐνιο	2, 8, 18, 32, 29, 8, 2
100	Φέρμιο	2, 8, 18, 32, 30, 8, 2
101	Μεντελέβιο	2, 8, 18, 32, 31, 8, 2
102	Νομπέλιο	2, 8, 18, 32, 32, 8, 2
103	Λωρένσιο	2, 8, 18, 32, 32, 8, 3	3
104	Ραδερφόρντιο	2, 8, 18, 32, 32, 10, 2	4
105	Ντούμπνιο	2, 8, 18, 32, 32, 11, 2	5
106	Σιμπόργκιο	2, 8, 18, 32, 32, 12, 2	6
107	Μπόριο	2, 8, 18, 32, 32, 13, 2	7
108	Χάσιο	2, 8, 18, 32, 32, 14, 2	8
109	Μαϊτνέριο	2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 (?)	9
110	Νταρμστάντιο	2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 (?)	10
111	Ρεντγκένιο	2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 (?)	11
112	Κοπερνίκιο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 (?)	12
113	Νιχόνιο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (?)	13
114	Φλερόβιο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 (?)	14
115	Μοσκόβιο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 (?)	15
116	Λιβερμόριο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 (?)	16
117	Τενέσιο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 (?)	17
118	Ογκανέσσιο	2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 (?)	18

Δείτε επίσης

• Κύριος κβαντικός αριθμός

Βιβλιογραφία

• Darrell D. Ebbing· Steven D. Gammon. Γενική Χημεία. Νικόλαος Δ. Κλούρας (μετάφραση) (6η έκδοση). Αθήνα: Τραυλός. ISBN 960-7990-66-8. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Ιανουαρίου 2010. Ανακτήθηκε στις 9 Ιανουαρίου 2010.