Tabla de Contenidos
De forskellige teorier gav anledning til de fire kvantetal. Disse tal bruges til at forklare karakteristikaene for elektronerne i et atom. Kvantetal har følgende værdier og egenskaber:
Det vigtigste kvantetal
Det er symboliseret som ” n ” og angiver de energiniveauer, som et atom besidder. Det vil sige energiniveauet, hvor en elektron bevæger sig. Det giver os også mulighed for at beregne den omtrentlige afstand mellem atomets kerne og elektronen. Ligeledes giver det os mulighed for at genkende størrelsen af orbitalen, hvor elektronen er placeret. Værdien af dette kvantetal er et heltal fra 1 og fremefter. Indtil videre kendes kun atomer med højst 8 energiniveauer.
Det sekundære eller azimutale kvantetal
Det er repræsenteret ved bogstavet « l » og angiver den specifikke orbital , hvor en elektron er placeret. Det angiver også energiunderniveauet af en elektron. Værdien af ”l” kan være: 0, 1, 2,… op til -1. Orbitaler har til gengæld forskellige former. De kan klassificeres i:
- “s” hvis l=0;
- “p” hvis l=1;
- “d” hvis l=2; og
- “f” hvis l = 3.
Det magnetiske kvantetal
« m » er det magnetiske kvantetal , også kaldet vinkelmomentum, og markerer orienteringen af orbitaler i rummet. Det angiver også antallet af orbitaler for hvert underniveau. Det kan have en negativ kvantetalværdi “l” (-l), (0) eller et positivt sekundært kvantetal (+l).
Spin-kvantetallet
- Spin- kvantetallet (eller spin) er symboliseret med bogstavet “s”. Dette tal angiver elektronernes rotationsretning på en imaginær akse. Det kan tage brøkværdierne: 1/2 og -1/2.
Andre karakteristika ved kvantetal
Ud over de nævnte værdier har kvantetal også andre særlige egenskaber:
- De angiver positionen af en elektrons energi.
- Ifølge Pauli-princippet kan ingen elektron i det samme atom have de samme kvantetal.
- Ifølge en Schrödinger-teori, afhængigt af værdierne af kvantetallene, opnås forskellige løsninger af bølgeligninger. Disse resultater vil give os mulighed for at kende de steder, der har større sandsynlighed for at have en elektron.
- Elektronspin “s” er en karakteristisk egenskab for elektroner. Dette skyldes, at de har deres eget vinkelmomentum, angivet med kvantetallet.
- Hvert energiunderniveau indeholder en eller flere orbitaler. Antallet af disse orbitaler i hvert underniveau og deres rumlige orientering bestemmes af det magnetiske kvantetal.
- Selvom kvantetal primært bruges til at beskrive elektroner, kan de også beskrive protoner og neutroner i et atom.
Eksempler på kvantetal
For at analysere elektronerne i et atom og anvende kvantetal tages et brintatom som eksempel. Det vil sige, at der bruges et atom, der ligner brint (H), som har en enkelt kerne og en enkelt elektron. Denne type atomer har værdier for kvantetallene: “n”, “l” og “m”. På den anden side, i polyelektroniske eller flere elektronatomer, tilføjes kvantetallet “s” også.
Et andet eksempel er carbonatomet (C), hvor elektronerne er i 2p orbitalen. De fire kvantetal, der bruges til at beskrive elektronerne i dette atom, er: n = 2; 1 = 1; m = 1, 0 eller -1; ys = 1/2.
Bibliografi
- Lahera Claramonte, J. Fra atomteori til kvantefysik: Bohr. 2010 (2. udgave). Spanien. Nivola Editions.
- Wurtz, A. Atomteorien . 2018. Spanien. De glemte bøger.
- Gillespie, GT Introduktion til kvantemekanik. 2021 (1. udgave). Spanien. baglæns.
