Jak określić liczbę kwantową, której możesz użyć

Wszystkie obiekty we wszechświecie składają się z atomów składających się z protonów, neutronów i elektronów. Liczba protonów w atomie determinuje rodzaj tworzonego pierwiastka. Neutrony to neutralne cząstki. Wszystkie atomy tego samego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów, ale niekoniecznie taką samą liczbę neutronów. Elektrony to stabilne cząstki subatomowe o ujemnym ładunku elektrycznym. Każdy elektron przenosi na raz jedną jednostkę ładunku ujemnego i ma bardzo małą masę w porównaniu z neutronem lub protonem. Kiedy protony i neutrony znajdują się w jądrze atomu, elektrony są rozpraszane wokół atomu w uporządkowany sposób w oparciu o ich poziom energii. Ten poziom energii jest reprezentowany przez liczbę kwantową.

Czy wiesz już, jak określić liczby kwantowe?

Jak określić liczby kwantowe

Pozycję elektronów wokół jądra atomowego określają liczby kwantowe. Liczba ta wskazuje położenie elektronów w powłoce atomowej i podpowłoce, orientację orbitali w przestrzeni, a także kierunek obrotu elektronów. Istnieją cztery liczby kwantowe, które powinieneś znać:

  • Główna liczba kwantowa ( n )
  • Azymut liczba kwantowa ( l )
  • Magnetyczna liczba kwantowa ( m )
  • Liczba kwantowa spinowa ( s )

Liczba kwantowa jest również jedną z cech charakterystycznych modelu atomowego mechaniki kwantowej, czyli tak zwanego nowoczesnego modelu atomowego, który został ukuty przez fizyka Ernesta Schrodingera. Zanim dowiemy się, jak określić liczby kwantowe, poznajmy typy liczb kwantowych.

Główna liczba kwantowa

Główne liczby kwantowe są przedstawiane za pomocą liter n . Liczba ta wskaże rozmiar orbitalu i poziom energii elektronu, który nazywany jest powłoką atomową. Ta liczba kwantowa ma wartość 1, 2, 3, 4,… i tak dalej.

Azymutowa liczba kwantowa

Liczba kwantowa azymutu ma symbol litery l . Liczba ta jest przydatna do wskazania kształtu orbitalu i podpoziomów podenergetycznych elektronu (oznaczonych przez s, p, d, f). Ta liczba kwantowa ma wartość pod warunkiem, że s = 0, p = 1, d = 2, f = 3. Wartość ta wskaże, w której podpowłoce znajduje się elektron.

Magnetyczne liczby kwantowe

Magnetyczne liczby kwantowe są przedstawiane za pomocą liter m . Liczba ta wskazuje położenie orbitalu w stosunku do innych orbitali w atomowej podpowłoce. I spełnia następujące warunki:

Azymut Kwantowa Liczba (l)Znaki orbitalneMagnetyczna liczba kwantowa (m) Przegląd orbityLiczba orbitali
0s01
1p-1, 0, +1▢▢▢3
2re-2, -1, 0, +1, +2▢▢▢▢▢5
3fa-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3▢▢▢▢▢▢▢7

Źródło: formula.co.id

Wirowanie liczb kwantowych

Ma symbol s liczba ta wskazuje kierunek obrotu elektronu na jego osi (rotacja). Istnieją tylko dwa możliwe kierunki obrotu elektronów, a mianowicie zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Jeden orbital może być zajęty tylko przez maksymalnie dwa elektrony, w takim przypadku dwa elektrony muszą mieć przeciwne spiny. Więc wartość zawiera się między + ½ lub -½.

Po zapoznaniu się z typami liczb kwantowych nadszedł czas, aby dowiedzieć się, jak określać liczby kwantowe.

Przykład problemów

Przed określeniem liczby kwantowej musisz najpierw określić konfigurację elektronową pierwiastka. Oto przykład:

16S ma konfigurację elektronową 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.

Określając liczby kwantowe, weźmiemy najnowszą konfigurację elektronów, a mianowicie:

3p 4

Główna liczba kwantowa

Z powyższej konfiguracji, główna liczba kwantowa wynosi 3. Ponieważ liczba 3 wskazuje rozmiar orbity lub powłoki.

Azymutowa liczba kwantowa

p jest podpowłoką elektronu, więc otrzymujesz wartość l = 1. Zgodnie z przepisami, które:

    • s = 0,
    • p = 1,
    • d = 2,
    • f = 3

Numer Mechanika kwantowa:

Ponieważ znajduje się w podpowłoce p, liczba kwantowa będzie wynosić od -1, 0, +1. Aby to ustalić, narysujmy pole orbitalne. Zwykle do wypełnienia tego pola możemy użyć strzałek kierunkowych.

Wypełnij każde pudełko strzałką do góry, a następnie wypełnij strzałką skierowaną w dół.

Liczba 4 z 3p4 to liczba strzałek, które musisz wypełnić. Aby uzyskać takie wyniki:

↑↓
-1 0 +1

Czwarta strzałka jest w polu -1, więc kwantowo-mechaniczna liczba tego elektronu to m =-1

Liczba kwantowa wirowania:

Strzałka skierowana w górę ma wartość + ½, a strzałka skierowana w dół to -½. Z powyższego wyniku wynika, że ​​ostatnia strzałka jest skierowana w dół, więc wartość liczby kwantowej spinowej wynosi s = -½.

Cóż, w ten sposób można określić liczby kwantowe, które mogą pomóc w rozwiązaniu problemów z liczbami kwantowymi. Czy masz jakieś pytania w tej sprawie? Wpisz swoje pytanie w kolumnie komentarzy i nie zapomnij podzielić się tą wiedzą.

Najnowsze posty