Apibūdinti atomų elektronų būsenas gali būti sudėtinga. Jei anglų kalba neturėtų žodžių apibūdinti orientacijas, tokias kaip „horizontali“ arba „vertikali“, „apvali“ ar „kvadratas“, terminologijos trūkumas sukeltų daug nesusipratimų. Fizikams taip pat reikalingi terminai, apibūdinantys elektrono orbitalių dydį, formą ir orientaciją atome. Tačiau užuot vartoję žodžius, jie naudoja skaičius, vadinamus kvantiniais skaičiais. Kiekvienas iš šių skaičių atitinka skirtingą orbitos atributą, kuris leidžia fizikams nustatyti tikslią orbitą, kurią jie nori aptarti. Jie taip pat yra susiję su bendru elektronų, kuriuos gali išlaikyti atomas, skaičiumi, jei ši orbita yra jo išorinis arba valentinis apvalkalas.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Naudodami kvantinius skaičius, nustatykite elektronų skaičių, pirmiausia suskaičiuodami elektronų skaičių kiekvienoje pilnoje orbitoje (pagal paskutinę visiškai užimamą pagrindinio kvantinio skaičiaus vertę), tada pridedant elektronus visoms pagrindinio kvantinio skaičiaus nurodytoms vertėms, po to pridėjus po du elektronus kiekvienam galimam magnetiniam kvantiniam skaičiui požemis.
Iš pirmojo arba principinio kvantinio skaičiaus atimkite 1. Kadangi orbitos turi užpildyti tvarkingai, tai nurodo orbitalių, kurios jau turi būti pilnos, skaičių. Pavyzdžiui, atomo, kurio kvantiniai skaičiai yra 4,1,0, pagrindinis kvantinis skaičius yra 4. Tai reiškia, kad 3 orbitos jau yra pilnos.
Pridėkite maksimalų elektronų skaičių, kurį telpa kiekvienoje pilnoje orbitoje. Įrašykite šį numerį, kad galėtumėte naudoti vėliau. Pavyzdžiui, pirmoji orbita gali laikyti du elektronus; antrasis - aštuoni; o trečiasis - 18. Todėl kartu sujungtos trys orbitos gali laikyti 28 elektronus.
Nustatykite antrinį arba kampinį kvantinį skaičių atstovaujančią apvalkalą. Skaičiai nuo 0 iki 3 žymi atitinkamai „s“, „p“, „d“ ir „f“ požemis. Pavyzdžiui, 1 identifikuoja „p“ antrinę apvalkalą.
Pridėkite maksimalų elektronų skaičių, kurį gali turėti kiekviena ankstesnė dalis. Pvz., Jei kvantinis skaičius nurodo „p“ antrinę apvalkalą (kaip pavyzdyje), pridėkite elektronus į „s“ antrinį apvalkalą (2). Tačiau, jei jūsų kampinis kvantinis skaičius buvo „d“, jums reikia pridėti elektronus, esančius „s“ ir „p“ poželdynuose.
Pridėkite šį skaičių prie elektronų, esančių apatinėse orbitose. Pavyzdžiui, 28 + 2 = 30.
Nustatykite, kiek galutinio posluoksnio orientacijų yra įmanoma, nustatydami trečiojo arba magnetinio kvantinio skaičiaus teisėtų verčių diapazoną. Jei kampinis kvantinis skaičius yra lygus „l“, magnetinis kvantinis skaičius gali būti bet kuris skaičius tarp „l“ ir „−l“ imtinai. Pavyzdžiui, kai kampinis kvantinis skaičius yra 1, magnetinis kvantinis skaičius gali būti 1, 0 arba –1.
Suskaičiuokite galimų apvalkalo orientacijų skaičių iki tos, kuri nurodoma magnetiniu kvantiniu skaičiumi, įskaitant. Pradėkite nuo mažiausio skaičiaus. Pvz., 0 reiškia antrą galimą pakopos orientaciją.
Pridėkite po du elektronus kiekvienai orientacijai prie ankstesnės elektronų sumos. Tai yra bendras elektronų, kuriuos atomas gali turėti per šią orbitą, skaičius. Pavyzdžiui, kadangi 30 + 2 + 2 = 34, atomas su valentiniu apvalkalu, apibūdintu skaičiais 4,1,0, turi daugiausia 34 elektronus.
