Η περιγραφή των καταστάσεων των ηλεκτρονίων στα άτομα μπορεί να είναι μια περίπλοκη επιχείρηση. Όπως εάν η αγγλική γλώσσα δεν είχε λέξεις για να περιγράψει προσανατολισμούς όπως "οριζόντιο" ή "κάθετο", "στρογγυλό" ή "τετράγωνο", η έλλειψη ορολογίας θα οδηγούσε σε πολλές παρεξηγήσεις. Οι φυσικοί χρειάζονται επίσης όρους για να περιγράψουν το μέγεθος, το σχήμα και τον προσανατολισμό των τροχιακών ηλεκτρονίων σε ένα άτομο. Αλλά αντί να χρησιμοποιούν λέξεις, χρησιμοποιούν αριθμούς που ονομάζονται κβαντικοί αριθμοί. Κάθε ένας από αυτούς τους αριθμούς αντιστοιχεί σε ένα διαφορετικό χαρακτηριστικό του τροχιακού, το οποίο επιτρέπει στους φυσικούς να προσδιορίσουν το ακριβές τροχιακό που θέλουν να συζητήσουν. Σχετίζονται επίσης με τον συνολικό αριθμό ηλεκτρονίων που μπορεί να συγκρατήσει ένα άτομο εάν αυτό το τροχιακό είναι το εξωτερικό του, ή το κέλυφος του σθένους.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Προσδιορίστε τον αριθμό των ηλεκτρονίων χρησιμοποιώντας κβαντικούς αριθμούς μετρώντας πρώτα τον αριθμό των ηλεκτρονίων σε κάθε πλήρη τροχιά (με βάση την τελευταία πλήρως καταλαμβανόμενη τιμή του βασικού κβαντικού αριθμού), στη συνέχεια προσθέτοντας τα ηλεκτρόνια για τα πλήρη υποκύτταρα της δεδομένης τιμής του βασικού κβαντικού αριθμού και στη συνέχεια προσθέτοντας δύο ηλεκτρόνια για κάθε πιθανό μαγνητικό κβαντικό αριθμό για το τελευταίο υπό-κελύφη.
Αφαιρέστε το 1 από τον πρώτο, ή την αρχή, τον κβαντικό αριθμό. Δεδομένου ότι τα τροχιακά πρέπει να συμπληρώσουν τη σειρά, αυτό σας δείχνει τον αριθμό των τροχιακών που πρέπει να είναι ήδη γεμάτοι. Για παράδειγμα, ένα άτομο με τους κβαντικούς αριθμούς 4,1,0 έχει έναν κύριο κβαντικό αριθμό 4. Αυτό σημαίνει ότι 3 τροχιακά είναι ήδη γεμάτα.
Προσθέστε τον μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων που μπορεί να συγκρατήσει κάθε τροχιακό. Καταγράψτε αυτόν τον αριθμό για μελλοντική χρήση. Για παράδειγμα, το πρώτο τροχιακό μπορεί να συγκρατήσει δύο ηλεκτρόνια. το δεύτερο, οκτώ? και το τρίτο, 18. Επομένως, τα τρία τροχιακά συνδυασμένα μπορούν να συγκρατήσουν 28 ηλεκτρόνια.
Προσδιορίστε το δευτερεύον κέλυφος που αντιπροσωπεύεται από τον δεύτερο, ή γωνιακό, κβαντικό αριθμό. Οι αριθμοί 0 έως 3 αντιπροσωπεύουν τα δευτερεύοντα κελιά "s", "p", "d" και "f" αντίστοιχα. Για παράδειγμα, το 1 προσδιορίζει ένα υπόστρωμα "p".
Προσθέστε τον μέγιστο αριθμό ηλεκτρονίων που μπορεί να κρατήσει κάθε προηγούμενο υποσύνολο. Για παράδειγμα, εάν ο κβαντικός αριθμός υποδηλώνει ένα υπόστρωμα "p" (όπως στο παράδειγμα), προσθέστε τα ηλεκτρόνια στο υποσύνολο "s" (2). Ωστόσο, εάν ο γωνιακός κβαντικός αριθμός σας ήταν "d", θα πρέπει να προσθέσετε τα ηλεκτρόνια που περιέχονται στα υποσυστήματα "s" και "p".
Προσθέστε αυτόν τον αριθμό στα ηλεκτρόνια που περιέχονται στα κάτω τροχιακά. Για παράδειγμα, 28 + 2 = 30.
Προσδιορίστε πόσους προσανατολισμούς του τελικού υποσέλιδου είναι δυνατοί καθορίζοντας το εύρος των νόμιμων τιμών για τον τρίτο, ή μαγνητικό, κβαντικό αριθμό. Εάν ο γωνιακός κβαντικός αριθμός ισούται με "l", ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός μπορεί να είναι οποιοσδήποτε αριθμός μεταξύ "l" και "−l". Για παράδειγμα, όταν ο γωνιακός κβαντικός αριθμός είναι 1, ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός μπορεί να είναι 1, 0 ή −1.
Μετρήστε τον αριθμό των πιθανών προσανατολισμών υπό-κελύφους έως και συμπεριλαμβανομένου αυτού που υποδεικνύεται από τον μαγνητικό κβαντικό αριθμό. Ξεκινήστε με τον χαμηλότερο αριθμό. Για παράδειγμα, το 0 αντιπροσωπεύει το δεύτερο πιθανό προσανατολισμό για το επίπεδο.
Προσθέστε δύο ηλεκτρόνια για καθένα από τους προσανατολισμούς στο προηγούμενο άθροισμα ηλεκτρονίων. Αυτός είναι ο συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να περιέχει ένα άτομο μέσω αυτής της τροχιακής. Για παράδειγμα, δεδομένου ότι 30 + 2 + 2 = 34, ένα άτομο με κέλυφος σθένους που περιγράφεται από τους αριθμούς 4,1,0 κρατά το πολύ 34 ηλεκτρόνια.