Kvantumszámok: jelentések és jellemzők

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

A különböző elméletek a négy kvantumszámot eredményezték. Ezeket a számokat az atomban lévő elektronok jellemzőinek magyarázatára használják. A kvantumszámok a következő értékekkel és tulajdonságokkal rendelkeznek:

A főkvantumszám

” n ” -ként jelöli , és az atom energiaszintjét jelzi . Vagyis az az energiaszint, ahol az elektron mozog. Lehetővé teszi az atommag és az elektron közötti hozzávetőleges távolság kiszámítását is. Hasonlóképpen lehetővé teszi számunkra, hogy felismerjük annak a pályának a méretét, ahol az elektron található. Ennek a kvantumszámnak az értéke egy egész szám 1-től kezdve. Eddig csak legfeljebb 8 energiaszintű atomok ismeretesek.

A másodlagos vagy azimutális kvantumszám

Az « l » betű jelöli , és azt a konkrét pályát jelzi , ahol az elektron található. Ez jelzi az elektron energia alszintjét is. Az „l” értéke lehet: 0, 1, 2,… -1-ig. A pályák viszont különböző alakúak. A következőkre oszthatók:

  • „s”, ha l=0;
  • „p”, ha l=1;
  • „d”, ha l=2; és
  • „f”, ha l = 3.

A mágneses kvantumszám

Az « m » a mágneses kvantumszám , más néven szögimpulzus, és a pályák térbeli orientációját jelöli. Az egyes alszintekhez tartozó pályák számát is jelzi. Lehet negatív kvantumszámértéke „l” (-l), (0) vagy pozitív másodlagos kvantumszám (+l).

A spin kvantumszám

  • A spinkvantumszámot (vagy spint) az „s” betű szimbolizálja. Ez a szám az elektronok forgásirányát jelzi egy képzeletbeli tengelyen. Törtértékeket vehet fel: 1/2 és -1/2.

A kvantumszámok egyéb jellemzői

Az említett értékeken kívül a kvantumszámoknak más speciális jellemzőik is vannak:

  • Ezek jelzik az elektron energiájának helyzetét.
  • A Pauli-elv szerint ugyanabban az atomban egyetlen elektronnak sem lehet azonos kvantumszáma.
  • A Schrödinger-elmélet szerint a kvantumszámok értékétől függően a hullámegyenletek különböző megoldásait kapják. Ezek az eredmények lehetővé teszik számunkra, hogy megismerjük azokat a helyeket, ahol nagyobb a valószínűsége annak, hogy elektron van.
  • Az elektron spin „s” az elektronok jellemző tulajdonsága. Ez azért van, mert saját szögimpulzusuk van, amit a kvantumszám jelez.
  • Minden energia-alszint egy vagy több pályát tartalmaz. Ezen pályák számát az egyes alszinteken és térbeli orientációjukat a mágneses kvantumszám határozza meg.
  • Bár a kvantumszámokat elsősorban az elektronok leírására használják, leírhatják az atomban lévő protonokat és neutronokat is.

Példák kvantumszámokra

Egy atom elektronjainak elemzéséhez és kvantumszámok alkalmazásához egy hidrogénatomot veszünk példaként. Vagyis a hidrogénhez (H) hasonló atomot használnak, amelynek egyetlen magja és egyetlen elektronja van. Az ilyen típusú atomoknak vannak értékei a kvantumszámokhoz: „n”, „l” és „m”. Másrészt a polielektronikus vagy több elektronatomban az „s” kvantumszám is hozzáadódik.

Egy másik példa a szénatom (C), ahol az elektronok a 2p pályán vannak. Az atom elektronjainak leírására használt négy kvantumszám a következő: n = 2; l = 1; m értéke 1, 0 vagy -1; ys = 1/2.

Bibliográfia

  • Lahera Claramonte, J. Az atomelmélettől a kvantumfizikáig: Bohr. 2010 (2. kiadás). Spanyolország. Nivola kiadások.
  • Wurtz, A. Az atomelmélet . 2018. Spanyolország. Az elfeledett könyvek.
  • Gillespie, GT Bevezetés a kvantummechanikába. 2021 (1. kiadás). Spanyolország. fordított.

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

Artículos relacionados