量子数

量子数基本上是表示一个原子中电子的地址。这些量子数代表了电子在原子中的位置、能级和自旋。这些量子数对于表示电子构型是有用的。量子数有四种类型 -

  1. 主量子数(n)
  2. 轨道或方位角量子数(L)
  3. 磁量子数(m或ml
  4. 自旋磁量子数(m年代

主量子数(n)

电子的主量子数代表电子所属的主能级或壳层或轨道。它由n表示。它有整数值,如1、2、3、4、......等。在波尔和夏场原子模型中使用了主量子数。
具有主量子数的电子,与相同能级(壳层)相联系。这些能级用字母K, L, M, N表示,.......等。对于不同能级(壳层),“主量子数n”和与不同能级相关联的最大电子数的值见下表-

Sl。不。 能级或轨道(壳层) 主量子数'n' 最大电子数(2N2
1 K 1 2×12= 2
2 l 2 2×22= 8
3. 3. 2×32= 18
4 N 4 2×42= 32

作为量子数一个壳的距离增加,壳的距离增加。因此,壳层具有不同的能级,能级随量子数的增加而减小。

轨道或方位量子数(l)

轨道或方位角量子数表示电子相关的轨道子壳。每个主壳(能级)被细分为子能级/子壳。

这些亚能级也被称为轨道。这些亚层轨道用s p d f .......表示等,对应轨道量子数l = 1、2、3、4......等。任意主壳层的子壳层数等于主量子数n。任何主壳层的容量都可以通过加上亚壳层的电子容量来确定。子壳层的承载力见下表-

Sl。不。 子壳 量子数(左) 子壳2(2L + 1)的电子容量
1 年代 1 2(2×0 + 1)= 2
2 p 2 2(2 × 1 + 1)=6
3. d 3. 2(2 × 2 + 1)=10
4 f 4 2(2 × 3 + 1)=14

轨道或方位角量子数表示与电子有关的轨道的角动量和可能的形状。例如:对于轨道量子数l = 0,角动量为0,轨道形状为直线,角动量为0。当l = 1时,轨道形状为角动量非零值的椭圆。当l = 2时,轨道形状为更圆的椭圆,角动量更大。
对于轨道或方位角量子数的不同值,轨道的形状如下表所示 -
在电子排布中,原理量子数刚好表示在字母的前面,而具有相同轨道量子数的电子数则表示为字母的上标。例如:如果一个原子在p亚层中有6个主量子数为2的电子。那么在电子排布中,它就用2p表示6”。

磁量子数(m或ml

磁量子数(ml)表示给定亚层的轨道。对于给定的l值,磁性的值量子数(ml)的取值范围从- l到+ l。例如,对于p-子壳层,m的值l将,米l= - 1,0, + 1。轨道用p表示xpy和P.z.其中,下标表示旋转轴的方向。对于L的给定值,有2L + 1可能的m值l.主量子数为n的壳层有n2能级上的轨道。对于亚壳层,可能的轨道数和磁性量子数在下表中-

子壳 轨道或方位角量子数(L) 数量的轨道
3 l + 1
磁量子数(m或ml
年代 0 1 0
p 1 3 (pxpypz -1 0 + 1
d 2 5 (dx2- 我2dz2dxydxzdyz - 2,-1,0,+ 1,+ 2
f 3. 7 (fz3.fxz2fxyzfx(X.23 y2fyz2fz (x2- 我2fy (3 x2- 我2 -3 - 2 - 1 0 + 1 + 2 + 3

自旋磁量子数(m年代

就像地球绕着太阳旋转并绕着它的轴旋转一样,原子中的电子也绕着原子核旋转并绕着它的轴旋转,这被称为电子的自旋。电子绕轴旋转(自旋)的方向用“自旋磁量子数”表示。这量子数不影响电子的能量水平。“旋转磁量子数”只能具有一个值+ 1/2或-1 / 2。通常,带有m的电子年代= + 1/2是一个电子,和m的电子年代= - 1/2,称为Beta电子。没有两个成对的电子可以具有相同的旋转值。

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