Квантовые числа
Квантовые числа
Квантовые числа – это энергетические параметры, определяющие
состояние электрона и тип атомной орбитали, на которой он находится. Квантовые
числа необходимы для описания состояния каждого электрона в атоме. Всего 4-ре
квантовых числа. Это: главное квантовое число – n, орбитальное квантовое число – l, магнитное квантовое число – ml и спиновое квантовое число – ms.
Главное
квантовое число – n.
Главное квантовое число – n – определяет энергетический уровень
электрона, удалённость энергетического уровня от ядра и размер электронного
облака. Главное квантовое число принимает любые целочисленные значения, начиная
с n=1 (n=1,2,3,…) и соответствует номеру периода.
Орбитальное
квантовое число – l.
Орбитальное квантовое число – l – определяет геометрическую форму атомной орбитали. Орбитальное
квантовое число принимает любые целочисленные значения, начиная с l=0 (l=0,1,2,3,…n-1). Независимо от номера энергетического уровня, каждому значению
орбитального квантового числа соответствует орбиталь особой формы. “Набор”
таких орбиталей с одинаковыми значениями главного квантового числа называется
энергетическим уровнем. Каждому значению орбитального квантового числа
соответствует орбиталь особой формы. Значению орбитального квантового числа l=0 соответствует s-орбиталь
(1-ин тип). Значению орбитального квантового числа l=1 соответствуют p-орбитали
(3-ри типа). Значению орбитального квантового числа l=2 соответствуют d-орбитали
(5-ть типов). Значению орбитального квантового числа l=3 соответствуют f-орбитали
(7-мь типов).
Значение орбитального квантового числа – l.
|
Типы орбитали.
|
Количество типов орбитали.
|
l=0
|
s-орбиталь
|
1
|
l=1
|
p-орбитали
|
3
|
l=2
|
d-орбитали
|
5
|
l=3
|
f-орбитали
|
7
|
f-орбитали имеют ещё более сложную форму. Каждый тип орбитали – это объём
пространства, в котором вероятность нахождения электрона – максимальна.
Магнитное
квантовое число – ml.
Магнитное квантовое число – ml – определяет ориентацию орбитали в пространстве относительно внешнего
магнитного или электрического поля. Магнитное квантовое число принимает любые
целочисленные значения от –l
до +l, включая 0. Это означает, что для
каждой формы орбитали существует 2l+1
энергетически равноценных ориентаций в пространстве – орбиталей.
Для s-орбитали:
l=0, m=0 – одна равноценная ориентация в пространстве (одна орбиталь).
Для p-орбитали:
l=1, m=-1,0,+1 – три равноценные ориентации в пространстве (три орбитали).
Для d-орбитали:
l=2, m=-2,-1,0,1,2 – пять равноценных ориентаций в пространстве (пять
орбиталей).
Для f-орбитали:
l=3, m=-3,-2,-1,0,1,2,3 – семь равноценных ориентаций в пространстве (семь
орбиталей).
Спиновое
квантовое число – ms.
Спиновое квантовое число – ms – определяет магнитный момент, возникающий при вращении электрона
вокруг своей оси. Спиновое квантовое число может принимать лишь два возможных
значения +1/2 и –1/2. Они соответствуют двум возможным и противоположным друг
другу направлениям собственного магнитного момента электрона – спинам. Для
обозначения электронов с различными спинами используются символы: 5 и 6.