عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الرئيسية الأربعة لذرة الهيدروجين

عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الرئيسية الأربعة لذرة الهيدروجين هو عدد محدد ، حيث أن المستويات الثانوية يرمز لها بالرموز s و pو d و f ، والعوامل التي تحددها وتحدد عددها هي عدد الإلكترونات، ومستويات الطاقة الرئيسية.

ما هي المستويات الثانوية 

المستوى الثانوي هو مستوى الطاقة المحدد بواسطة نظرية الكم، حيث في الكيمياء تشير المستويات الثانوية إلى الطاقات المرتبطة بالإلكترونات، وفي الفيزياء قد تشير المستويات الثانوية أيضًا إلى الطاقات المرتبطة بالنواة، حيث أظهرت أقدم نظرية كمية لنيلز بور إن الإلكترونات تحتل أغلفة كروية تتمحور حول النواة الذرية، وفي الترتيب القديم تتكون الذرة من مستويات طاقة رئيسية وكل مستوى يتسع مجموعة من الإلكترونات، حيث المستوى الأول يتسع لإلكترونين، بينما المستوى الثاني يتسع لثماني إلكترونات، بينما المستوى الثالث يتسع لثماني عشر إلكترون، والمستوى الرابع يتسع ل 32 غلافًا، أما الخامس فمن الممكن أن يتسع ل 50 فأكثر، وكشفت التطورات في التحليل الطيفي أن مستويات الطاقة الرئيسية من الممكن أن تحتوي في الواقع على مستويات ثانوية على سبيل المثال ، قد تحتوي الإلكترونات في المستوى الرئيس الثالث على كميات مختلفة من الطاقة عن بعضها البعض لأنها تحتل مستويات ثانوية مختلفة، وتُعرف المستويات الثانوية للإلكترون بالأحرف s و p و d و f، ومثال على ذلك تحتوي الإلكترونات في المستوى الثانوي s لليثيوم على كمية مختلفة من الطاقة عن الإلكترونات في المستويين p و d من المستوى الرئيس الثالث، وهذا لا ينطبق على الهيدروجين، حيث جميع المستويات الثانوية للهيدروجين لها نفس الطاقة، لأن الهيدروجين له إلكترون واحد فقط.[1]

عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الرئيسية الأربعة لذرة الهيدروجين

كل مستويات الطاقة الرئيسية تحتوى على مستويات ثانوية، حيث االمستويات الثانوية هي s و p و d و f ، وكل مستوى ثانوي يضم عدد محدد من الإلكترونات، وفيما ياتي توضيح لذلك: [2]

• يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الأول على مستوى ثانوي واحد وهو يحتوي على مدار واحد يسمى المدار s، ومن الممكن أن يحتوي المدار s على إلكترونين كحد أقصى.
• يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الثاني على مداري s وثلاثة مدارات p،  ويمكن لمجموعة المدارات p الثلاثة استيعاب ما يصل إلى ستة إلكترونات، وبالتالي يمكن لمستوى الطاقة الرئيسي الثاني أن يحمل ما يصل إلى ثمانية إلكترونات، اثنان في المدار s وستة في المدار p.
• يحتوي مستوى الطاقة الرئيسي الثالث على مدار واحد s ، وثلاثة مدارات p ، وخمسة مدارات d ، والتي يمكن لكل منها استيعاب ما يصل إلى 10 إلكترونات، فبالتالي المدار الثالث يسمح بحد أقصى 18 إلكترونًا.
• يحتوي المستوى الرابع والأعلى على مستوى فرعي f بالإضافة إلى المدارات s و p و d، حيث يحتوي المستوى الفرعي f على سبعة مدارات f ، والتي يمكن لكل منها استيعاب ما يصل إلى 14 إلكترونًا، وبالتالي يكون إجمالي عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الرئيسي الرابع هو 32.

فبذلك لأنه طلب منا عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الرئيسية الأربعة لذرة الهيدروجين ، فإن مستوى الطاقة الرئيسي الأول يحتوي على مستوى ثانوي واحد وهو s ، بينما مستوى الطاقة الرئيس الثاني يحتوي على مستويين ثانويين اثنين وهما s و p ، بينما مستوى الطاقة الرئيسي الثالث يحتوي على على ثلاث مستويات فرعية وهي s و pو d ، ومستوى الطاقة الرابع يتكون من المستويات الفرعية s و p و d و f، والإلكترون الموجود في ذرة الهيدروجين سيشغل المستوى الفرعي الأول s.

أمثلة على المستوى الثانوي

فيما يأتي أمثلة على المستويات الثانوية الموجودة في الذرات المختلفة، حيث  يبين الرقم المرتفع عدد الإلكترونات في كل مستوى ثانوي، والرموز s و p  المستويات الثانوية، بينما الأرقام 1 ، 2 ، 3 أرقام المستويات الرئيسية. [1]

• الهيدروجين: 1s¹
• الكربون: 1s² 2s² 2p²
• الكلور: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
• الأرغون: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

وفي ختام هذه المقالة نؤكد على أنه تم التعرف على ما هي المستويات الثانوية، و عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الرئيسية الأربعة لذرة الهيدروجين ، بالإضافة إلى أمثلة على المستويات الثانوية.