תיאור מצבי האלקטרונים באטומים יכול להיות עסק מסובך. כאילו אם בשפה האנגלית לא היו מילים לתאר כיוונים כמו "אופקי" או "אנכי", או "עגול" או "ריבועי", היעדר מינוח יביא לאי הבנות רבות. פיסיקאים זקוקים גם למונחים כדי לתאר את גודל, צורתם וכיוונם של מסלולי האלקטרונים באטום. אך במקום להשתמש במילים, הם משתמשים בספרים הנקראים מספרים קוונטיים. כל אחד מהמספרים הללו תואם לתכונה אחרת של המסלול, המאפשרת לפיזיקאים לזהות את המסלול המדויק שעליו הם רוצים לדון. הם קשורים גם למספר האלקטרונים הכולל שאטום יכול להחזיק אם מסלול זה הוא קליפתו החיצונית, או הערכיות.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
קבע את מספר האלקטרונים המשתמשים במספרים קוונטיים על ידי ספירה ראשונה של מספר האלקטרונים בכל מסלול מלא (בהתבסס על הערך האחרון שנכבש לחלוטין של המספר הקוונטי העיקרי), ואז להוסיף את האלקטרונים עבור תת הקונכיות המלאות של הערך הנתון של המספר הקוונטי העיקרי, ואז להוסיף שני אלקטרונים לכל מספר קוונטי מגנטי אפשרי עבור האחרון תת קליפה.
גרע 1 מהמספר הקוונטי הראשון, או העקרוני. מכיוון שהמסלולים חייבים להתמלא לפי הסדר, זה אומר לך את מספר האורביטלים שכבר חייבים להיות מלאים. לדוגמא, אטום עם המספרים הקוונטיים 4,1,0 הוא המספר הקוונטי העיקרי של 4. זה אומר ש -3 מסלולים כבר מלאים.
הוסף את המספר המרבי של אלקטרונים שכל מסלול מלא יכול להכיל. רשום מספר זה לשימוש מאוחר יותר. לדוגמא, המסלול הראשון יכול להכיל שני אלקטרונים; השני, שמונה; והשלישי, 18. לכן שלושת האורביטלים ביחד יכולים להכיל 28 אלקטרונים.
זהה את מעטפת המשנה המיוצגת על ידי המספר הקוונטי השני, או הזוויתי. המספרים 0 עד 3 מייצגים את קליפות המשנה "s", "p", "d" ו- "f" בהתאמה. לדוגמה, 1 מזהה תת-מעטפת "p".
הוסף את המספר המרבי של אלקטרונים שכל מעטפת משנה קודמת יכולה להכיל. לדוגמא, אם המספר הקוונטי מציין מעטפת משנה "p" (כמו בדוגמה), הוסיפו את האלקטרונים בקוביית המשנה "s" (2). עם זאת, אם המספר הקוונטי הזוויתי שלך היה "d", יהיה עליך להוסיף את האלקטרונים הכלולים בתת קליפות המשנה "s" ו- "p".
הוסף מספר זה לאלקטרונים הכלולים במסלולים התחתונים. לדוגמה, 28 + 2 = 30.
קבע כמה כיווני תת-המעטפת הסופית אפשריים על ידי קביעת טווח הערכים הלגיטימיים למספר הקוונטי השלישי, או המגנטי. אם המספר הקוונטי הזוויתי שווה ל- "l", המספר הקוונטי המגנטי יכול להיות מספר כלשהו בין "l" ו- "−l", כולל. לדוגמא, כאשר המספר הקוונטי הזוויתי הוא 1, המספר הקוונטי המגנטי עשוי להיות 1, 0 או -1.
ספר את מספר כיווני תת-הקליפה האפשריים עד וכולל את זה שמצוין על ידי המספר הקוונטי המגנטי. התחל עם המספר הנמוך ביותר. לדוגמא, 0 מייצג את הכיוון השני האפשרי עבור רמת המשנה.
הוסף שני אלקטרונים לכל אחד מהכיוונים לסכום האלקטרונים הקודם. זהו המספר הכולל של אלקטרונים שאטום יכול להכיל דרך מסלול זה. לדוגמא, מכיוון ש- 30 + 2 + 2 = 34, אטום עם מעטפת ערכיות המתוארת במספרים 4,1,0 מכיל מקסימום 34 אלקטרונים.