Πώς διατηρούνται τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο;
1. Ηλεκτροστατική έλξη:
* Ο πυρήνας: Ο θετικά φορτισμένος πυρήνας του ατόμου περιέχει πρωτόνια, τα οποία προσελκύουν τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Αυτή η δύναμη είναι αυτό που κρατά τα ηλεκτρόνια που συνδέονται με το άτομο.
* Η δύναμη της έλξης: Η αντοχή της έλξης εξαρτάται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα (υψηλότερος αριθμός σημαίνει ισχυρότερη έλξη) και η απόσταση μεταξύ του πυρήνα και του ηλεκτρονίου.
2. Κβαντική Μηχανική:
* Ηλεκτρονικά τροχιακά: Αντί να περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σαν πλανήτες γύρω από έναν ήλιο, τα ηλεκτρόνια υπάρχουν σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας που ονομάζονται τροχιακά. Αυτά τα τροχιακά ορίζονται από το επίπεδο σχήματος και ενέργειας τους και τα ηλεκτρόνια μπορούν να υπάρχουν μόνο σε αυτές τις συγκεκριμένες καταστάσεις.
* Κοσβατικά επίπεδα ενέργειας: Τα ηλεκτρόνια μπορούν να καταλαμβάνουν μόνο συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας μέσα σε ένα άτομο, δεν μπορούν να καταλάβουν το χώρο μεταξύ αυτών των επιπέδων. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν απλά να ξεφύγουν από το άτομο επειδή δεν μπορούν να καταλάβουν τα επίπεδα ενέργειας έξω από το άτομο.
* Η αρχή αποκλεισμού Pauli: Κανένα δύο ηλεκτρόνια σε ένα άτομο δεν μπορεί να έχει το ίδιο σύνολο κβαντικών αριθμών. Αυτό εμποδίζει την κατάρρευση των ηλεκτρόνων στον πυρήνα, καθώς θα παραβίαζε την αρχή.
Συνοπτικά:
Τα ηλεκτρόνια διατηρούνται σε ένα άτομο λόγω της ισχυρής έλξης μεταξύ του θετικά φορτισμένου πυρήνα και των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρόνων. Η κβαντική μηχανική υπαγορεύει ότι τα ηλεκτρόνια υπάρχουν σε συγκεκριμένα επίπεδα και σχήματα ενέργειας και δεν μπορούν να καταλάβουν το χώρο μεταξύ αυτών των επιπέδων. Αυτός ο συνδυασμός δυνάμεων εμποδίζει την απλή διαφυγή του ατόμου.
