Всі об'єкти у Всесвіті складаються з атомів, що складаються з протонів, нейтронів та електронів. Кількість протонів, які має атом, визначає тип елемента, який утворюється. Нейтрони - це нейтральні частинки. Усі атоми одного і того ж елемента мають однакову кількість протонів, але не обов'язково однакову кількість нейтронів. Електрони - це стійкі субатомні частинки з негативним електричним зарядом. Кожен електрон несе по одній одиниці негативного заряду за раз і має дуже малу масу в порівнянні з нейтроном або протоном. Коли протони та нейтрони знаходяться в ядрі атома, електрони розпорошені навколо атома впорядковано, виходячи з рівня їх енергії. Цей енергетичний рівень представлений квантовим числом.
Ви вже знаєте, як визначити квантові числа?
Як визначити квантові числа
Положення електронів навколо атомного ядра визначається квантовими числами. Це число вказує на розташування електронів в атомній оболонці та під оболонці, орієнтацію орбіталей у просторі, а також напрямок обертання електронів. Є чотири квантові числа, які ви повинні знати:
- Основне квантове число ( п )
- Квантове число азимута ( л )
- Магнітне квантове число ( м )
- Спінове квантове число ( s )
Квантове число також є однією з характеристик квантово-механічної атомної моделі або так званої сучасної атомної моделі, яку створив фізик Ернест Шредінгер. Перш ніж ми з’ясуємо, як визначити квантові числа, давайте пізнаємо типи квантових чисел.
Основний квантовий номер
Основні квантові числа представлені буквами п . Це число буде вказувати на розмір орбіталі та рівень енергії електрона, який називається атомною оболонкою. Це квантове число має значення 1,2,3,4, ... тощо.
Квантове число азимуту
Азимутальний квантовий номер має літерний символ л . Це число корисно для вказівки форми орбітального та субенергетичного підрівнів електрона (позначається s, p, d, f). Це квантове число має значення за умови, що s = 0, p = 1, d = 2, f = 3. Це значення вказуватиме, в якій оболонці знаходиться електрон.
Магнітні квантові числа
Магнітні квантові числа представлені буквами м . Це число вказує на положення орбіталі відносно інших орбіталей в атомній підошви. І має такі умови:
| Квантове число азимуту (л) | Орбітальні знаки | Магнітне квантове число (м) | Орбітальний огляд | Кількість орбітальних |
| 0 | s | 0 | ▢ | 1 |
| 1 | стор | -1, 0, +1 | ▢▢▢ | 3 |
| 2 | d | -2, -1, 0, +1, +2 | ▢▢▢▢▢ | 5 |
| 3 | f | -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 | ▢▢▢▢▢▢▢ | 7 |
Джерело: formula.co.id
Спінові квантові числа
Має символ s , це число показує напрямок обертання електрона на своїй осі (обертання). Існує лише два можливі напрямки обертання електронів, а саме за годинниковою стрілкою або проти. Одну орбіталь може займати максимум два електрони, в цьому випадку два електрони повинні мати протилежні спіни. Отже, значення знаходиться між + ½ або -½.
Після того, як ви знаєте, які типи квантових чисел, зараз саме час вам знати, як визначати квантові числа.
Приклад проблем
Перш ніж визначати квантове число, спочатку слід визначити електронну конфігурацію елемента. Приклад:
16S має електронну конфігурацію 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4.
Визначаючи квантові числа, ми візьмемо останню електронну конфігурацію, а саме:
3p 4
Основний квантовий номер
З наведеної конфігурації основним квантовим числом є 3. Оскільки число 3 вказує на розмір орбіталі або оболонки.
Квантове число азимуту
p - під оболонка електрона, тож ви отримаєте значення л = 1. Відповідно до положень, що:
- s = 0,
- p = 1,
- d = 2,
- f = 3
Кількість Квантова механіка:
Оскільки воно знаходиться в p-оболонці, квантове число буде між -1, 0, +1. Щоб визначити це, давайте намалюємо орбітальну рамку. Зазвичай для заповнення цього поля ми можемо використовувати стрілки зі стрілками.
Заповніть кожну коробку стрілкою вгору, а потім стрілкою вниз.
Число 4 з 3p4 - це кількість стрілок, які потрібно заповнити. Щоб ви отримали такі результати:
| ↑↓ | ↑ | ↑ |
| -1 | 0 | +1 |
Четверта стрілка знаходиться у вікні -1, отже, квантово-механічне число цього електрона дорівнює м =-1
Квотове число спіна:
Стрілка, спрямована вгору, має значення + ½, тоді як стрілка, спрямована вниз, становить -½. З наведеного результату останньою стрілкою є стрілка вниз, тому значення спінового квантового числа дорівнює s = -½.
Ну, ось як визначити квантові числа, які можуть допомогти вам у вирішенні задач на квантові числа. У вас є запитання щодо цього? Будь ласка, напишіть своє питання в колонці коментарів і не забудьте поділитися цими знаннями.
