Jedes Element hat einen Satz von vier Quantenzahlen, die die Energie, Form, Orientierung im Raum und Spin seiner Elektronen beschreiben. Diese Zahlen werden gefunden, indem man die Schrödinger-Gleichung löst und sie nach bestimmten Wellenfunktionen, auch Atomorbitale genannt, auflöst. Es gibt eine einfache Möglichkeit, die einzelnen Quantenzahlen für Elemente einfach mithilfe des Periodensystems zu finden. Die Tabelle ist wie ein Raster aufgebaut, wobei die Vertikale die Perioden und die Horizontale die Gruppen sind. Quantenzahlen werden anhand der Perioden des Diagramms gefunden.
Schauen Sie sich das Periodensystem der Elemente an und finden Sie das Element, für das Sie die Quantenzahl wissen möchten. Finden Sie die Hauptzahl, die die Energie des Elements angibt, indem Sie nachsehen, in welcher Periode das Element gefunden wird. Natrium befindet sich beispielsweise in der dritten Periode der Tabelle, daher ist seine Hauptquantenzahl 3.
Bezeichnen Sie die Hauptquantenzahl als n und die zweite Zahl, Form, liegt irgendwo zwischen 0 und n-1. Für Natrium sind die zweiten Quantenzahlen also 0,1 und 2. Da diese Zahl die Form eines einzelnen Elektrons im Orbital darstellt, kann die zweite Quantenzahl für das Element je nach Elektron 0,1 und 2 umfassen.
Nennen Sie die zweite Quantenzahl l. Stellen Sie die magnetische Quantenzahl dar, die die Orientierung des Elektrons im Raum durch -l bis +l bezeichnet. Im Fall von Natrium könnten das -2, -1, 0,1 und 2 sein, wenn die zweite Quantenzahl 2 wäre.
Betrachten Sie die Drehung des Elektrons wie eine Uhr. Die einzigen Drehrichtungen sind im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, dargestellt durch -1/2 oder +1/2. Dies sind die einzigen verfügbaren Werte für die vierte Quantenzahl.
