Kvantinio skaičiaus apibrėžimas

Lawrence'as Lawry / Getty Images

Kvantinis skaičius yra reikšmė, kuri naudojama aprašant energijos pasiekiamus lygius atomai ir molekules . An elektronas atome arba jonų turi keturis kvantinius skaičius, apibūdinančius jo būseną ir pateikiančius sprendimus Šriodingerio bangos lygtis vandenilio atomui.

Yra keturi kvantiniai skaičiai:

• n - pagrindinis kvantinis skaičius : apibūdina energijos lygį
• ℓ - azimutinis arba kampinio momento kvantinis skaičius : aprašo posluoksnį
• m_ℓarba m – magnetinis kvantinis skaičius: apibūdina posluoksnio orbitą
• m_sarba s - sukimosi kvantinis skaičius : apibūdina sukimąsi

Kvantinių skaičių reikšmės

Pagal Pauli išskyrimo principas , jokie du elektronai atome negali turėti vienodų kvantinių skaičių rinkinio. Kiekvienas kvantinis skaičius yra pavaizduotas pusiau sveikuoju skaičiumi arba sveikuoju skaičiumi.

• Pagrindinis kvantinis skaičius yra sveikasis skaičius, kuris yra elektrono apvalkalo skaičius. Reikšmė yra 1 arba didesnė (niekada 0 arba neigiama).
• Kampinio momento kvantinis skaičius yra sveikasis skaičius, kuris yra elektrono orbitos reikšmė (pavyzdžiui, s=0, p=1). ℓ yra didesnis arba lygus nuliui ir mažesnis arba lygus n-1.
• Magnetinis kvantinis skaičius yra orbitos orientacija, kai sveikieji skaičiai svyruoja nuo -ℓ iki ℓ. Taigi p orbitalės, kur ℓ = 1, m reikšmės gali būti -1, 0, 1.
• Sukimosi kvantinis skaičius yra pusės sveikojo skaičiaus reikšmė, kuri yra arba -1/2 (vadinama „susukimu žemyn“) arba 1/2 (vadinama „sukimu aukštyn“).

Kvantinio skaičiaus pavyzdys

Anglies atomo išorinių valentinių elektronų elektronai randami 2p orbitoje. Elektronams apibūdinti naudojami keturi kvantiniai skaičiai: n=2, ℓ=1, m=1, 0 arba -1 ir s=1/2 (elektronai turi lygiagrečius sukinius).

Ne tik elektronams

Nors kvantiniai skaičiai dažniausiai naudojami elektronams apibūdinti, jie gali būti naudojami atomo arba elementariųjų dalelių nukleonams (protonams ir neutronams) apibūdinti.