양자 수는 원자 전자의 에너지 또는 에너지 상태를 설명하는 값입니다. 숫자는 전자의 스핀, 에너지, 자기 모멘트 및 각 모멘트를 나타냅니다. Purdue University에 따르면 양자 수는 Bohr 모델, Schrödinger의 Hw = Ew 파동 방정식, Hund의 규칙 및 Hund-Mulliken 궤도 이론에서 비롯됩니다. 원자의 전자를 설명하는 양자 수를 이해하려면 관련된 물리학 및 화학 용어와 원리에 익숙해지면 도움이됩니다.
주요 양자 수
전자는 궤도라는 원자 껍질에서 회전합니다. "n"으로 특성화 된 주요 양자 번호는 원자의 핵에서 전자까지의 거리를 식별합니다. 궤도와 방위 각운동량은 "ℓ"로 표시되는 두 번째 양자 수입니다. 주요 양자 수도 전자가 일정한 운동 상태에 있고, 반대 전하를 가지며, 궤도에 끌리는 궤도의 에너지를 설명합니다. 핵. n = 1 인 궤도는 n = 2 이상인 궤도보다 원자핵에 더 가깝습니다. n = 1이면 전자는 기저 상태입니다. n = 2이면 궤도는 여기 상태에 있습니다.
각양 자수
"ℓ"로 표시되는 각 또는 방위각 양자 수는 궤도의 모양을 식별합니다. 또한 어떤 하위 궤도 또는 원자 껍질 층에서 전자를 찾을 수 있는지 알려줍니다. 퍼듀 대학은 궤도가 ℓ = 0 인 경우 구형, ℓ = 1 인 극형, ℓ = 2 인 클로버 잎 형태를 가질 수 있다고 밝혔다. 여분의 꽃잎이있는 클로버 잎 모양은 ℓ = 3으로 정의됩니다. 궤도는 추가 꽃잎으로 더 복잡한 모양을 가질 수 있습니다. 각도 양자 수는 궤도의 모양을 설명하기 위해 0에서 n-1 사이의 정수를 가질 수 있습니다. 하위 궤도 또는 하위 쉘이있는 경우 문자는 각 유형을 나타냅니다. ℓ = 0의 경우 "s", ℓ = 1의 경우 "p", ℓ = 2의 경우 "d", ℓ = 3의 경우 "f"입니다. 궤도는 더 큰 각 양자 수를 생성하는 더 많은 하위 쉘을 가질 수 있습니다. 서브 쉘의 값이 클수록 더 많은 에너지를 얻습니다. ℓ = 1, n = 2 일 때 2는 주양자 수를, p는 서브 쉘을 나타 내기 때문에 서브 쉘은 2p가된다.
자기 양자 수
자기 양자 수 또는 "m"은 모양 (ℓ)과 에너지 (n)에 따라 궤도의 방향을 설명합니다. 방정식에서 하위 수준 내에서 궤도의 방향을 알려주는 아래 첨자 ℓ, m_ {ℓ}와 함께 소문자 M으로 특징 지어지는 자기 양자 수를 볼 수 있습니다. Purdue University는 구가 아닌 모든 모양에 대해 자기 양자 수가 필요하다고 말합니다. ℓ = 0 인 구는 방향이 하나뿐이기 때문입니다. 다른 한편으로, 클로버 잎 또는 극 모양을 가진 궤도의 "꽃잎"은 다른 방향을 향할 수 있으며 자기 양자 수는 그들이 향하는 방향을 알려줍니다. 연속적인 양의 정수 대신 자기 양자 수는 -2, -1, 0, +1 또는 +2의 정수 값을 가질 수 있습니다. 이 값은 하위 쉘을 전자를 운반하는 개별 궤도로 분할합니다. 또한 각 서브 쉘은 2ℓ + 1 궤도를 가지고 있습니다. 따라서 각 양자 번호 0과 같은 하위 쉘 s는 하나의 궤도를가집니다: (2x0) + 1 = 1. 각양 자수 2와 같은 서브 쉘 d는 5 개의 궤도를 가질 것입니다: (2x2) + 1 = 5.
스핀 양자 수
Pauli Exclusion Principle은 두 개의 전자가 동일한 n, ℓ, m 또는 s 값을 가질 수 없다고 말합니다. 따라서 최대 두 개의 전자 만 동일한 궤도에있을 수 있습니다. 동일한 궤도에 두 개의 전자가 있으면 자기장을 생성하기 때문에 반대 방향으로 회전해야합니다. 스핀 양자 수 또는 s는 전자가 회전하는 방향입니다. 방정식에서이 숫자는 소문자 m과 아래 첨자 소문자 s 또는 m_ {s}로 표시됩니다. 전자는 시계 방향 또는 시계 반대 방향의 두 방향 중 하나로 만 회전 할 수 있으므로 s를 나타내는 숫자는 +1/2 또는 -1/2입니다. 과학자들은 스핀이 시계 반대 방향 일 때 스핀을 "위로"라고 부를 수 있는데, 이는 스핀 양자 수가 +1/2임을 의미합니다. 스핀이 "다운"되면 m_ {s} 값은 -1/2입니다.
