Квантови числа: значения и характеристики

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

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.

mm
Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (Licenciada en Humanidades) - AUTORA. Redactora. Divulgadora cultural y científica.

Artículos relacionados