Att beskriva elektronernas tillstånd i atomer kan vara en komplicerad affär. Som om det engelska språket inte hade några ord för att beskriva riktningar som "horisontell" eller "vertikal" eller "rund" eller "kvadratisk" skulle en brist på terminologi leda till många missförstånd. Fysiker behöver också termer för att beskriva storleken, formen och orienteringen av elektronorbitalerna i en atom. Men istället för att använda ord använder de siffror som kallas kvantnummer. Var och en av dessa siffror motsvarar ett annat attribut för banan, vilket gör det möjligt för fysiker att identifiera den exakta banan de vill diskutera. De är också relaterade till det totala antalet elektroner som en atom kan rymma om denna orbital är dess yttre, eller valens, skal.
TL; DR (för lång; Läste inte)
TL; DR (för lång; Läste inte)
Bestäm antalet elektroner som använder kvantnummer genom att först räkna antalet elektroner i varje fullbana (baserat på det sista fullt upptagna värdet av principkvantantalet), sedan lägga till elektronerna för hela subshells av det givna värdet av principkvantantalet och sedan lägga till två elektroner för varje möjligt magnetiskt kvantnummer för det sista subshell.
Subtrahera 1 från det första, eller principen, kvantnummer. Eftersom orbitalerna måste fyllas i ordning berättar detta antalet orbitaler som redan måste vara fulla. Till exempel har en atom med kvantnummer 4,1,0 ett huvudkvantantal på 4. Detta innebär att tre orbitaler redan är fulla.
Lägg till det maximala antalet elektroner som varje fullbana rymmer. Spela in detta nummer för senare användning. Till exempel kan den första banan rymma två elektroner; den andra, åtta; och den tredje 18. Därför kan de tre orbitalerna tillsammans rymma 28 elektroner.
Identifiera subshell som representeras av det andra, eller vinklade, kvantnummer. Siffrorna 0 till 3 representerar "s", "p", "d" respektive "f" subshells. Till exempel identifierar 1 ett "p" -underskal.
Lägg till det maximala antalet elektroner som varje tidigare subshell kan innehålla. Till exempel, om kvantantalet anger en "p" -underskal (som i exemplet), lägg till elektronerna i "s" -underskalet (2). Men om ditt kantiga kvantnummer var "d", måste du lägga till elektronerna i både "s" och "p" subshells.
Lägg till detta nummer till elektronerna i de nedre orbitalerna. Till exempel 28 + 2 = 30.
Bestäm hur många riktningar i den slutliga subshell som är möjliga genom att bestämma intervallet av legitima värden för det tredje eller magnetiska kvantantalet. Om det kantiga kvantantalet är lika med "l" kan det magnetiska kvantantalet vara vilket tal som helst mellan "l" och "−l". Till exempel, när det kantiga kvantantalet är 1, kan det magnetiska kvantantalet vara 1, 0 eller −1.
Räkna antalet möjliga underskalorienteringar upp till och med den som indikeras av det magnetiska kvantantalet. Börja med det lägsta antalet. Exempelvis representerar 0 den andra möjliga orienteringen för delnivån.
Lägg till två elektroner för var och en av riktningarna till den föregående elektronsumman. Detta är det totala antalet elektroner som en atom kan innehålla upp genom denna orbital. Till exempel, eftersom 30 + 2 + 2 = 34 har en atom med ett valensskal som beskrivs av siffrorna 4,1,0 maximalt 34 elektroner.