Dalam kimia, tingkat energi utama dari sebuah elektron mengacu pada kulit atau orbital di mana elektron berada relatif terhadap inti atom. Level ini dilambangkan oleh kepala sekolah bilangan kuantum n. Elemen pertama dalam periode tabel periodik memperkenalkan tingkat energi pokok baru.
Tingkat Energi dan Model Atom
Konsep tingkat energi adalah salah satu bagian dari model atom yang didasarkan pada analisis matematis dari spektrum atom. Setiap elektron dalam atom memiliki tanda tangan energi yang ditentukan oleh hubungannya dengan elektron bermuatan negatif lainnya di dalam atom dan inti atom yang bermuatan positif. Sebuah elektron dapat mengubah tingkat energi, tetapi hanya dengan langkah atau kuanta, bukan kenaikan berkelanjutan. Energi dari tingkat energi meningkatkan semakin jauh dari inti itu. Semakin rendah jumlah tingkat energi utama, semakin dekat elektron menjadi satu sama lain dan dengan inti atom. Selama reaksi kimia, lebih sulit untuk menghilangkan elektron dari tingkat energi yang lebih rendah daripada dari yang lebih tinggi.
Aturan Tingkat Energi Utama
Tingkat energi utama dapat mengandung hingga 2n2 elektron, dengan n menjadi jumlah setiap level. Level energi pertama dapat mengandung 2 (1)2 atau dua elektron; yang kedua dapat berisi hingga 2 (2)2 atau delapan elektron; yang ketiga dapat berisi hingga 2 (3)2 atau 18 elektron, dan sebagainya.
Level energi utama pertama memiliki satu sublevel yang berisi satu orbital, yang disebut orbital s. Orbital s dapat memuat maksimal dua elektron.
Level energi utama berikutnya mengandung orbital satu dan tiga p. Himpunan tiga orbital p dapat menampung hingga enam elektron. Dengan demikian, tingkat energi utama kedua dapat menyimpan hingga delapan elektron, dua di orbital s dan enam di orbital p.
Tingkat energi utama ketiga memiliki satu orbital s, orbital tiga p, dan orbital lima d, yang masing-masing dapat menampung hingga 10 elektron. Ini memungkinkan maksimum 18 elektron.
Level keempat dan lebih tinggi memiliki sublevel f selain orbital s, p, dan d. Sublevel f berisi tujuh orbital f, yang masing-masing dapat menampung hingga 14 elektron. Jumlah total elektron di tingkat energi utama keempat adalah 32.
Notasi Elektron
Notasi yang digunakan untuk menunjukkan jenis tingkat energi dan jumlah elektron pada tingkat tersebut memiliki koefisien untuk jumlah tingkat energi utama, surat untuk sublevel, dan superskrip untuk jumlah elektron yang terletak di sublevel. Misalnya, notasi 4p3 menunjukkan tingkat energi utama keempat, sublevel p, dan keberadaan tiga elektron dalam sublevel p.
Menuliskan jumlah elektron di semua tingkat energi dan sublevel atom menghasilkan konfigurasi elektron atom.