Liczby kwantowe: znaczenie i charakterystyka

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


Różne teorie dały początek czterem liczbom kwantowym. Liczby te służą do wyjaśnienia właściwości elektronów w atomie. Liczby kwantowe mają następujące wartości i właściwości:

Główna liczba kwantowa

Jest symbolizowany jako „ n ” i wskazuje poziomy energii posiadane przez atom. To znaczy poziom energii, na którym porusza się elektron. Pozwala nam również obliczyć przybliżoną odległość między jądrem atomu a elektronem. Podobnie pozwala nam rozpoznać rozmiar orbity, na której znajduje się elektron. Wartość tej liczby kwantowej jest liczbą całkowitą od 1 wzwyż. Jak dotąd znane są tylko atomy o maksymalnie 8 poziomach energii.

Wtórna lub azymutalna liczba kwantowa

Jest reprezentowany przez literę « l » i wskazuje konkretny orbital , na którym znajduje się elektron. Wskazuje również podpoziom energii elektronu. Wartość „l” może wynosić: 0, 1, 2,… do -1. Z kolei orbitale mają różne kształty. Można je podzielić na:

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

Magnetyczna liczba kwantowa

m ” to magnetyczna liczba kwantowa , zwana także momentem pędu, określająca orientację orbitali w przestrzeni. Wskazuje również liczbę orbitali dla każdego podpoziomu. Może mieć ujemną wartość liczby kwantowej „l” (-l), (0) lub dodatnią wtórną liczbę kwantową (+l).

Spinowa liczba kwantowa

  • Spinowa liczba kwantowa (lub spin) jest symbolizowana przez literę „s”. Liczba ta wskazuje kierunek obrotu elektronów na wyimaginowanej osi. Może przyjmować wartości ułamkowe: 1/2 i -1/2.

Inne cechy liczb kwantowych

Oprócz wymienionych wartości liczby kwantowe mają również inne szczególne cechy:

  • Wskazują położenie energii elektronu.
  • Zgodnie z zasadą Pauliego żaden elektron w tym samym atomie nie może mieć takich samych liczb kwantowych.
  • Zgodnie z teorią Schrödingera w zależności od wartości liczb kwantowych uzyskuje się różne rozwiązania równań falowych. Wyniki te pozwolą nam poznać miejsca, w których istnieje większe prawdopodobieństwo posiadania elektronu.
  • Spin elektronu „s” jest charakterystyczną właściwością elektronów. Dzieje się tak, ponieważ mają swój własny moment pędu, oznaczony liczbą kwantową.
  • Każdy podpoziom energii zawiera jeden lub więcej orbitali. Liczba tych orbitali na każdym podpoziomie i ich orientacja przestrzenna są określone przez magnetyczną liczbę kwantową.
  • Chociaż liczby kwantowe są używane głównie do opisywania elektronów, mogą również opisywać protony i neutrony w atomie.

Przykłady liczb kwantowych

Aby przeanalizować elektrony atomu i zastosować liczby kwantowe, jako przykład wzięto atom wodoru. Oznacza to, że używany jest atom podobny do atomu wodoru (H), który ma jedno jądro i jeden elektron. Ten typ atomów ma wartości dla liczb kwantowych: „n”, „l” i „m”. Z drugiej strony w polielektronice lub kilku atomach elektronów dodawana jest również liczba kwantowa „s”.

Innym przykładem jest atom węgla (C), w którym elektrony znajdują się na orbicie 2p. Cztery liczby kwantowe użyte do opisania elektronów w tym atomie to: n = 2; l = 1; m = 1, 0 lub -1; ys = 1/2.

Bibliografia

  • Lahera Claramonte, J. Od teorii atomowej do fizyki kwantowej: Bohr. 2010 (wydanie drugie). Hiszpania. Wydania Nivoli.
  • Wurtz, A. Teoria atomu . 2018. Hiszpania. Zapomniane książki.
  • Gillespie, GT Wprowadzenie do mechaniki kwantowej. 2021 (wydanie 1). Hiszpania. odwracać.
-Reklama-

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

Artículos relacionados