Opisywanie stanów elektronów w atomach może być skomplikowaną sprawą. Na przykład, gdyby język angielski nie miał słów opisujących orientacje, takie jak „pozioma” lub „pionowa”, „okrągła” lub „kwadratowa”, brak terminologii prowadziłby do wielu nieporozumień. Fizycy potrzebują również terminów do opisania rozmiaru, kształtu i orientacji orbitali elektronowych w atomie. Ale zamiast używać słów, używają cyfr zwanych liczbami kwantowymi. Każda z tych liczb odpowiada innemu atrybutowi orbitalu, co pozwala fizykom dokładnie określić orbitę, którą chcą omówić. Są one również związane z całkowitą liczbą elektronów, które atom może utrzymać, jeśli ten orbital jest jego zewnętrzną powłoką lub wartościowością.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Określ liczbę elektronów za pomocą liczb kwantowych, najpierw licząc liczbę elektronów na każdym pełnym orbicie (w oparciu o ostatnią w pełni zajętą wartość podstawowej liczby kwantowej), następnie dodanie elektronów dla pełnych podpowłok o danej wartości podstawowej liczby kwantowej, a następnie dodanie dwóch elektronów dla każdej możliwej magnetycznej liczby kwantowej dla ostatniej podpowłoka.
Odejmij 1 od pierwszej, czyli zasady, liczby kwantowej. Ponieważ orbitale muszą się wypełniać w kolejności, wskazuje to liczbę orbitali, które muszą być już pełne. Na przykład atom o liczbie kwantowej 4,1,0 ma główną liczbę kwantową równą 4. Oznacza to, że 3 orbitale są już pełne.
Dodaj maksymalną liczbę elektronów, jaką może pomieścić każdy pełny orbital. Zapisz ten numer do późniejszego wykorzystania. Na przykład pierwszy orbital może zawierać dwa elektrony; drugi, osiem; a trzecia 18. Dlatego te trzy orbitale połączone mogą pomieścić 28 elektronów.
Zidentyfikuj podpowłokę reprezentowaną przez drugą lub kątową liczbę kwantową. Liczby od 0 do 3 reprezentują odpowiednio podpowłoki „s”, „p”, „d” i „f”. Na przykład 1 identyfikuje podpowłokę „p”.
Dodaj maksymalną liczbę elektronów, jaką może pomieścić każda poprzednia podpowłoka. Na przykład, jeśli liczba kwantowa wskazuje podpowłokę „p” (jak w przykładzie), dodaj elektrony w podpowłoce „s” (2). Jeśli jednak twoją kątową liczbą kwantową było „d”, musisz dodać elektrony zawarte w podpowłokach „s” i „p”.
Dodaj tę liczbę do elektronów zawartych w niższych orbitalach. Na przykład 28 + 2 = 30.
Określ, ile orientacji końcowej podpowłoki jest możliwych, określając zakres prawidłowych wartości dla trzeciej, czyli magnetycznej, liczby kwantowej. Jeśli kątowa liczba kwantowa jest równa „l”, magnetyczna liczba kwantowa może być dowolną liczbą od „l” do „−l” włącznie. Na przykład, gdy kątowa liczba kwantowa wynosi 1, magnetyczna liczba kwantowa może wynosić 1, 0 lub -1.
Policz liczbę możliwych orientacji podpowłok do tej, która jest wskazana przez magnetyczną liczbę kwantową włącznie. Zacznij od najniższej liczby. Na przykład 0 reprezentuje drugą możliwą orientację podpoziomu.
Dodaj dwa elektrony dla każdej orientacji do poprzedniej sumy elektronów. Jest to całkowita liczba elektronów, które atom może pomieścić przez ten orbital. Na przykład, ponieważ 30 + 2 + 2 = 34, atom o powłoce walencyjnej opisanej liczbami 4,1,0 zawiera maksymalnie 34 elektrony.