Як визначити кількість електронів за квантовими числами

Опис станів електронів в атомах може бути складною справою. Як, якби в англійській мові не було слів для опису орієнтацій, таких як "горизонтальна" чи "вертикальна", "кругла" чи "квадратна", відсутність термінології призвела б до багатьох непорозумінь. Також фізикам потрібні терміни для опису розміру, форми та орієнтації електронних орбіталей в атомі. Але замість того, щоб використовувати слова, вони використовують цифри, які називаються квантовими числами. Кожне з цих чисел відповідає різному атрибуту орбіталі, що дозволяє фізикам визначити точну орбіталь, яку вони хочуть обговорити. Вони також пов'язані із загальною кількістю електронів, яку може вмістити атом, якщо ця орбіталя є його зовнішньою або валентною оболонкою.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Визначте кількість електронів за допомогою квантових чисел, підрахувавши спочатку кількість електронів у кожній повній орбіталі (на основі останнього повністю зайнятого значення основного квантового числа), потім додавання електронів для повних під оболонок заданого значення основного квантового числа, а потім додавання двох електронів для кожного можливого магнітного квантового числа для останнього підшелупка.

Відніміть 1 від першого, або принципового, квантового числа. Оскільки орбітали повинні заповнюватися по порядку, це говорить про кількість орбіталей, які вже повинні бути заповнені. Наприклад, атом з квантовими числами 4,1,0 має головне квантове число 4. Це означає, що 3 орбіталі вже заповнені.

Додайте максимальну кількість електронів, яку може вмістити кожна повна орбіталя. Запишіть цей номер для подальшого використання. Наприклад, перша орбіталя може вміщувати два електрони; другий, вісім; і третій, 18. Отже, три орбіталі в сукупності можуть вмістити 28 електронів.

Визначте під оболонку, представлену другим, або кутовим, квантовим числом. Числа від 0 до 3 представляють відповідно "s", "p", "d" і "f". Наприклад, 1 ідентифікує підпунктуру "p".

Додайте максимальну кількість електронів, яку може вмістити кожна попередня підшелупка. Наприклад, якщо квантове число вказує на "під" оболонку "p" (як у прикладі), додайте електрони в "під-оболонку" s "(2). Однак, якщо ваше кутове квантове число було "d", вам потрібно було б додати електрони, що містяться як в підшерупках "s", так і в "p".

Додайте це число до електронів, що містяться на нижніх орбіталях. Наприклад, 28 + 2 = 30.

Визначте, скільки орієнтацій кінцевої підшелупки можливо, визначивши діапазон допустимих значень для третього, або магнітного, квантового числа. Якщо кутове квантове число дорівнює "l", магнітним квантовим числом може бути будь-яке число між "l" та "−l" включно. Наприклад, коли кутове квантове число дорівнює 1, магнітне квантове число може бути 1, 0 або -1.

Підрахуйте кількість можливих орієнтацій під оболонки, включаючи ту, яка вказана магнітним квантовим числом. Почніть із найменшого числа. Наприклад, 0 представляє другу можливу орієнтацію для підрівню.

Додайте два електрони для кожної з орієнтацій до попередньої суми електронів. Це загальна кількість електронів, які може містити атом через цю орбіталь. Наприклад, оскільки 30 + 2 + 2 = 34, атом з валентною оболонкою, що описується цифрами 4,1,0, вміщує максимум 34 електрони.

  • Поділитися
instagram viewer