การอธิบายสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมอาจเป็นเรื่องที่ซับซ้อน เช่นเดียวกับที่ภาษาอังกฤษไม่มีคำใดอธิบายทิศทางเช่น "แนวนอน" หรือ "แนวตั้ง" หรือ "กลม" หรือ "สี่เหลี่ยม" การขาดคำศัพท์จะนำไปสู่ความเข้าใจผิดมากมาย นักฟิสิกส์ยังต้องการคำศัพท์เพื่ออธิบายขนาด รูปร่าง และทิศทางของออร์บิทัลอิเล็กตรอนในอะตอม แต่แทนที่จะใช้คำ พวกเขาใช้ตัวเลขที่เรียกว่าตัวเลขควอนตัม ตัวเลขแต่ละตัวเหล่านี้สอดคล้องกับคุณลักษณะที่แตกต่างกันของออร์บิทัล ซึ่งช่วยให้นักฟิสิกส์สามารถระบุวงโคจรที่แน่นอนที่ต้องการจะพูดถึงได้ พวกเขายังเกี่ยวข้องกับจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดที่อะตอมสามารถถือได้หากวงโคจรนี้เป็นเปลือกนอกหรือวาเลนซ์
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
กำหนดจำนวนอิเล็กตรอนโดยใช้เลขควอนตัมโดยเริ่มจากนับจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละออร์บิทัลเต็ม (ขึ้นอยู่กับค่าว่างสุดท้ายของเลขควอนตัมหลัก) จากนั้นจึงบวกอิเล็กตรอนสำหรับเปลือกย่อยเต็มของค่าที่กำหนดของเลขควอนตัมหลัก จากนั้นจึงบวกอิเล็กตรอนสองตัวสำหรับเลขควอนตัมแม่เหล็กที่เป็นไปได้แต่ละตัวสำหรับเลขควอนตัมตัวสุดท้าย เปลือกย่อย
ลบ 1 จากหลักแรกหรือหลักจำนวนควอนตัม เนื่องจากออร์บิทัลต้องเรียงตามลำดับ จึงบอกจำนวนออร์บิทัลที่ต้องเต็มแล้ว ตัวอย่างเช่น อะตอมที่มีเลขควอนตัม 4,1,0 มีเลขควอนตัมหลักเป็น 4 ซึ่งหมายความว่า 3 ออร์บิทัลเต็มแล้ว
เพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่แต่ละออร์บิทัลสามารถจุได้ บันทึกหมายเลขนี้เพื่อใช้ในภายหลัง ตัวอย่างเช่น วงโคจรแรกสามารถเก็บอิเล็กตรอนได้สองตัว ที่สอง แปด; และที่สาม 18. ดังนั้นออร์บิทัลทั้ง 3 ออร์บิทัลจึงสามารถเก็บอิเลคตรอนได้ 28 อิเล็กตรอน
ระบุเปลือกย่อยที่แสดงด้วยเลขควอนตัมที่สองหรือเชิงมุม ตัวเลข 0 ถึง 3 แสดงถึงเชลล์ย่อย "s", "p", "d" และ "f" ตามลำดับ ตัวอย่างเช่น 1 ระบุเชลล์ย่อย "p"
เพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่แต่ละ subshell ก่อนหน้าสามารถเก็บได้ ตัวอย่างเช่น หากหมายเลขควอนตัมระบุซับเชลล์ "p" (ดังในตัวอย่าง) ให้เพิ่มอิเล็กตรอนในซับเชลล์ "s" (2) อย่างไรก็ตาม หากจำนวนควอนตัมเชิงมุมของคุณคือ "d" คุณจะต้องเพิ่มอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในซับเชลล์ทั้ง "s" และ "p"
เพิ่มตัวเลขนี้ให้กับอิเล็กตรอนที่อยู่ในออร์บิทัลล่าง ตัวอย่างเช่น 28 + 2 = 30
กำหนดจำนวนทิศทางของ subshell สุดท้ายที่เป็นไปได้โดยการกำหนดช่วงของค่าที่ถูกต้องสำหรับตัวเลขควอนตัมที่สามหรือแม่เหล็ก หากจำนวนควอนตัมเชิงมุมเท่ากับ "l" เลขควอนตัมแม่เหล็กสามารถเป็นตัวเลขใดๆ ระหว่าง "l" และ " −l" ตัวอย่างเช่น เมื่อเลขควอนตัมเชิงมุมเท่ากับ 1 เลขควอนตัมแม่เหล็กอาจเป็น 1, 0 หรือ -1
นับจำนวนทิศทางของ subshell ที่เป็นไปได้จนถึงและรวมถึงทิศทางที่ระบุด้วยหมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก เริ่มต้นด้วยจำนวนต่ำสุด ตัวอย่างเช่น 0 หมายถึงการวางแนวที่เป็นไปได้ที่สองสำหรับระดับย่อย
เพิ่มอิเล็กตรอนสองตัวสำหรับแต่ละทิศทางไปยังผลรวมของอิเล็กตรอนก่อนหน้า นี่คือจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดที่อะตอมสามารถบรรจุได้ผ่านวงโคจรนี้ ตัวอย่างเช่น ตั้งแต่ 30 + 2 + 2 = 34 อะตอมที่มีเปลือกเวเลนซ์อธิบายโดยตัวเลข 4,1,0 จะมีอิเล็กตรอนสูงสุด 34 ตัว