Tabla de Contenidos
Различните теории доведоха до четирите квантови числа. Тези числа се използват за обяснение на характеристиките на електроните в атома. Квантовите числа имат следните стойности и свойства:
Главното квантово число
Символизира се като “ n “ и показва енергийните нива , притежавани от атома. Това е енергийното ниво, на което се движи електрон. Също така ни позволява да изчислим приблизителното разстояние между ядрото на атома и електрона. По същия начин ни позволява да разпознаем размера на орбиталата, където се намира електронът. Стойността на това квантово число е цяло число от 1 нататък. Досега са известни само атоми с най-много 8 енергийни нива.
Вторичното или азимутално квантово число
Представя се с буквата « l » и указва конкретната орбитала , където се намира електрон. Той също така показва енергийното подниво на електрона. Стойността на „l“ може да бъде: 0, 1, 2,… до -1. Орбиталите от своя страна имат различна форма. Те могат да бъдат класифицирани в:
- „s“ ако l=0;
- „p“, ако l=1;
- „d“ ако l=2; и
- „f“, ако l = 3.
Магнитното квантово число
« m » е магнитното квантово число , наричано също ъглов импулс, и маркира ориентацията на орбиталите в пространството. Той също така показва броя на орбиталите за всяко подниво. Може да има стойност на отрицателно квантово число „l“ (-l), (0) или положително вторично квантово число (+l).
Спиновото квантово число
- Квантовото число на спина (или спин) се символизира с буквата „s“. Това число показва посоката на въртене на електроните върху въображаема ос. Може да приема дробни стойности: 1/2 и -1/2.
Други характеристики на квантовите числа
В допълнение към споменатите стойности, квантовите числа имат и други специални характеристики:
- Те показват позицията на енергията на електрона.
- Според принципа на Паули нито един електрон в един и същи атом не може да има еднакви квантови числа.
- Според теорията на Шрьодингер в зависимост от стойностите на квантовите числа се получават различни решения на вълнови уравнения. Тези резултати ще ни позволят да знаем местата, които имат по-голяма вероятност да имат електрон.
- Електронният спин „s“ е характерно свойство на електроните. Това е така, защото те имат свой собствен ъглов импулс, обозначен с квантовото число.
- Всяко енергийно подниво съдържа една или повече орбитали. Броят на тези орбитали във всяко подниво и тяхната пространствена ориентация се определят от магнитното квантово число.
- Въпреки че квантовите числа се използват основно за описание на електрони, те могат също да опишат протоните и неутроните в атома.
Примери за квантови числа
За да се анализират електроните на атом и да се приложат квантови числа, като пример се взема водороден атом. Тоест използва се атом, подобен на този на водорода (H), който има едно ядро и един електрон. Този тип атоми имат стойности за квантовите числа: „n“, „l“ и „m“. От друга страна, в полиелектронните или няколко електронни атоми се добавя и квантовото число „s“.
Друг пример е въглеродният атом (C), където електроните са в 2p орбитала. Четирите квантови числа, използвани за описание на електроните в този атом са: n = 2; l = 1; m = 1, 0 или -1; ys = 1/2.
Библиография
- Lahera Claramonte, J. От атомната теория до квантовата физика: Бор. 2010 (2-ро издание). Испания. Издания Нивола.
- Вурц, А. Атомната теория . 2018 г. Испания. Забравените книги.
- Gillespie, GT Въведение в квантовата механика. 2021 (1-во издание). Испания. обратен.
