Elektronkovraĵo

La tuto da elektronoj, kiuj troviĝas ĉirkaŭ atomkerno, estas la elektrona kovraĵo. La elektronoj, tavole en ŝeloj (t. e. elektronaj ŝeloj), konstruas la elektronan kovraĵon.

La elektrono estas tre eta, fundamenta partiklo, ĝia maso estas 1836-oble pli malgranda ol la maso de protono. Ĝi portas negativan ŝargon. Ĉi tiu ŝargo estas ĝuste tiel granda, kiel la pozitiva ŝargo de protono. La elektronoj moviĝas ĉirkaŭ la kerno de la atomo, kaj formas la elektronan kovraĵon de atomo. La elektronoj ĉirkaŭas la kernon aŭ nukleon, kiel nubo, nomita ankaŭ elektrona nubo. La nombro de elektronoj en neŭtrala (senŝarga) atomo estas egala al la nombro de protonoj en la kerno. La simbolo de elektrono estas: e-.

Karaktero de elektrono estas – kiel ankaŭ tiu de ceteraj partikloj: protonoj, neŭtronoj, ktp. –, ke ili ne estas sole materiaj partikloj, sed ankaŭ ondoj.

La atomo iusence similas la sunsistemon, kie la kerno similas la sunon, kaj la elektronoj similas la planedojn. Tamen la moviĝo de elektronoj ne estas similigebla kun la movo de solidaj korpoj. La elektronoj moviĝas tiel rapide, preskaŭ ili samtempe estus en pluraj lokoj. Oni ne povus priskribi vojon de elektrono, sed ĉirkaŭ la kerno ili estigas kovraĵon, kiu povas enhavi plurajn tavolojn kaj havas elektran kaj magnetan efikon.

La staton de elektronoj, kiuj konstruas la elektronan kovraĵon, ĉar ili ne estas simple imageblaj kiel etaj sferetoj, oni ne povas priskribi per simpla matematika funkcio, sed nur per t. n. psi-funkcio, kiu indikas difuzan disdividiĝon.

Orbito

La elektronoj en elektrona ŝelo ĉirkaŭ la kerno povas okupi nur certajn lokojn, tamen plenigas spacon ĉirkaŭ la kerno, kvankam oni ne povas determini la lokon, kie ĝuste ili troviĝas. En ĉiuj punktoj de la spaco estas determinebla nur la grado de probablo, kiel la elektrono en donita momento povas troviĝi. Tiel ekzemple oni povas bildigi la nubon de elektrono per punktoj, kiuj povas esti loke pli densaj aŭ malpli densaj, depende de tio, kie estas pli probabla la trovo de elektrono. Ofte oni prezentas la nubon per ties averaĝa kurbo resp. per surfaco. Ĉi-tiun surfacon povas oni nomi orbito.

Spino

Per simpligeco oni povas diri, ke la elektrono turniĝas ĉirkaŭ sia turnakso en iu direkto. La spino montras, en kiu direkto turniĝas la elektrono. Se sur la orbito estas nur unu elektrono, ĝi estas nepara. Sur la unua orbito povas lokiĝi nur du elektronoj. La dua devas havi kontraŭan spinon, la elektronoj sur la orbito devas havi antiparalelan spinon, ili estigas elektronan paron. Sur pli altaj orbitoj povas lokiĝi ankaŭ pluraj neparaj elektronoj, se ili havas egalajn energian valoron. En ĉi tiu kazo ili havas paralelan spinon.

Energio

Elektrono povas esti sur diversaj energiaj niveloj, t. e. povas havi diversajn statojn, kiuj difinas ĝian orbiton. La staton de elektrono oni indikas per minuskloj: s, p, d, f. En la kemio gravas la unuj tri statoj: s, p kaj d, kion oni povas ilustri en la orta spaca koordinata sistemo. Imagu, ke la kerno estas en la origino de la koordinata sistemo. En la stato s la orbito situas sfere ĉirkaŭ la origino. En la stato p la orbito povas situi laŭ la akso x, y aŭ z, en formo de etendiĝanta cifero 8. Laŭ la lokiĝo oni diferencigas orbitojn px, py kaj pz. En la stato d estas la formo de orbito pli komplika.

La energion de elektrono ĉefe karakterizas la ĉefa kvantuma nombro, kiu povas havi la valorojn: 1 .. 8. Kun kreskanta valoro kreskas ankaŭ la energio de elektrono. La elektrona kovraĵo de atomo povas havi ĝis sep tavolojn. Ofte oni indikas la tavolojn per majuskloj: K, L, M, N, O, P, Q, aŭ per la ĉefaj kvantumaj nombroj: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. En la perioda tabelo, la vico montras, kiom da tavoloj havas la elemento. Ĝia nombro indikas, en kiu vico troviĝas la elemento. La nombro de orbitoj en la n-a tavolo estas n², kaj la nombro de elektronoj en la tavolo estas 2n². La plej multajn elektronojn en la vico havas la noblaj gasoj; pri ili finiĝas la vicoj, iliaj plej eksteraj orbitoj estas plenigitaj de ĉiuj eblaj elektronoj.