في دراسة تركيب الذرة وبنيتها الداخلية، يُعد فهم مجالات الطاقة (أو مستويات الطاقة) للإلكترونات من الأسس المهمة في مادة العلوم الفيزيائية. ومن الأسئلة الشائعة في هذا المجال: ما أكبر عدد من الإلكترونات يمكن أن يستوعبه مجال الطاقة الثالث في الذرة؟ للإجابة عن هذا السؤال، لا بد من التعرّف أولًا على مفهوم مجالات الطاقة وقاعدتها الحسابية.
مجالات الطاقة هي مستويات محددة حول نواة الذرة تتحرك فيها الإلكترونات، ويُرمز لها بالأعداد الصحيحة الموجبة n=1،2،3،…n = 1، 2، 3، …n=1،2،3،…، حيث يمثل كل عدد مستوى طاقة معين. وكلما ابتعد المجال عن النواة زادت طاقته، وازدادت قدرته على استيعاب عدد أكبر من الإلكترونات.
وقد توصّل العلماء إلى قاعدة رياضية بسيطة تُستخدم لتحديد العدد الأقصى من الإلكترونات التي يمكن أن يحتويها أي مجال طاقة، وهي:
العدد الأقصى للإلكترونات = 2n22n^22n2
حيث يمثل nnn رقم مجال الطاقة.
وبتطبيق هذه القاعدة على مجال الطاقة الثالث، نجد أن:
n=3n = 3n=3
2×32=2×9=182 × 3^2 = 2 × 9 = 182×32=2×9=18
إذًا، أكبر عدد من الإلكترونات يمكن أن يستوعبه مجال الطاقة الثالث هو 18 إلكترونًا.
الاجابة : 18.
ويرجع هذا العدد إلى أن المجال الثالث يتكوّن من عدة مستويات فرعية (s وp وd)، ولكل مستوى فرعي سعة إلكترونية محددة، فتتجمع هذه السعات لتعطي في مجموعها 18 إلكترونًا. ويُلاحظ أن الذرات في حالتها المستقرة لا تمتلئ دائمًا بكل السعة القصوى للمجالات، وإنما تتوزع الإلكترونات وفق مبدأ الاستقرار وأقل طاقة ممكنة.
وخلاصة القول، فإن مجال الطاقة الثالث في الذرة قادر على استيعاب ثمانية عشر إلكترونًا كحد أقصى، وهو ما يساعدنا على فهم التوزيع الإلكتروني للعناصر الكيميائية وخصائصها الفيزيائية والكيميائية المختلفة.
