Kuantum sayıları: anlamlar ve özellikler

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


Farklı teoriler dört kuantum sayısını ortaya çıkardı. Bu sayılar, bir atomdaki elektronların özelliklerini açıklamak için kullanılır. Kuantum sayıları aşağıdaki değerlere ve özelliklere sahiptir:

asıl kuantum sayısı

” n ” ile sembolize edilir ve bir atomun sahip olduğu enerji düzeylerini gösterir. Yani, bir elektronun hareket ettiği enerji seviyesi. Ayrıca atom çekirdeği ile elektron arasındaki yaklaşık mesafeyi hesaplamamızı sağlar. Aynı şekilde elektronun bulunduğu yörüngenin büyüklüğünü de tanımamızı sağlar. Bu kuantum sayısının değeri 1’den itibaren bir tamsayıdır. Şimdiye kadar sadece en fazla 8 enerji seviyesine sahip atomlar biliniyor.

İkincil veya azimut kuantum sayısı

« l » harfi ile temsil edilir ve bir elektronun bulunduğu özel yörüngeyi gösterir. Aynı zamanda bir elektronun enerji alt seviyesini de gösterir. “l” değeri: 0, 1, 2,… -1’e kadar olabilir. Yörüngeler sırayla farklı şekillere sahiptir. Bunlar sınıflandırılabilir:

  • l=0 ise “s”;
  • l=1 ise “p”;
  • l=2 ise “d”; Ve
  • l = 3 ise “f”.

manyetik kuantum sayısı

« m », açısal momentum olarak da adlandırılan manyetik kuantum sayısıdır ve yörüngelerin uzaydaki yönünü belirtir. Ayrıca her bir alt düzey için orbital sayısını da gösterir. Negatif bir kuantum sayısı değeri “l” (-l), (0) veya pozitif bir ikincil kuantum numarasına (+l) sahip olabilir.

spin kuantum sayısı

  • Spin kuantum sayısı (veya spin), “s” harfi ile sembolize edilir. Bu sayı, elektronların hayali bir eksen üzerindeki dönüş yönünü gösterir. Kesirli değerleri alabilir: 1/2 ve -1/2.

Kuantum sayılarının diğer özellikleri

Bahsedilen değerlere ek olarak, kuantum sayılarının başka özel özellikleri de vardır:

  • Bir elektronun enerjisinin konumunu gösterirler.
  • Pauli Prensibine göre aynı atomdaki hiçbir elektron aynı kuantum sayısına sahip olamaz.
  • Bir Schrödinger teorisine göre kuantum sayılarının değerlerine bağlı olarak dalga denklemlerinin farklı çözümleri elde edilir. Bu sonuçlar, bir elektrona sahip olma olasılığı daha yüksek olan yerleri bilmemizi sağlayacaktır.
  • Elektron spini “s”, elektronların karakteristik bir özelliğidir. Bunun nedeni, kuantum sayısıyla gösterilen kendi açısal momentumlarına sahip olmalarıdır.
  • Her enerji alt seviyesi bir veya daha fazla yörünge içerir. Her bir alt seviyedeki bu orbitallerin sayısı ve uzamsal yönelimleri, manyetik kuantum sayısı ile belirlenir.
  • Kuantum sayıları öncelikle elektronları tanımlamak için kullanılsa da, bir atomdaki protonları ve nötronları da tanımlayabilirler.

Kuantum sayı örnekleri

Bir atomun elektronlarını analiz etmek ve kuantum sayılarını uygulamak için örnek olarak bir hidrojen atomu alınır. Yani hidrojene (H) benzer, tek çekirdeğe ve tek elektrona sahip bir atom kullanılır. Bu tür atomların kuantum sayıları için değerleri vardır: “n”, “l” ve “m”. Öte yandan, polielektronik veya birkaç elektron atomunda kuantum sayısı “s” de eklenir.

Başka bir örnek, elektronların 2p yörüngesinde olduğu karbon atomudur (C). Bu atomdaki elektronları tanımlamak için kullanılan dört kuantum sayısı şunlardır: n = 2; l = 1; m = 1, 0 veya -1; ys = 1/2.

Kaynakça

  • Lahera Claramonte, J. Atom teorisinden kuantum fiziğine: Bohr. 2010 (2. Baskı). İspanya. Nivola Sürümleri.
  • Wurtz, A. Atom Teorisi . 2018. İspanya. Unutulan Kitaplar.
  • Gillespie, GT Kuantum mekaniğine giriş. 2021 (1. Baskı). İspanya. tersi.
-Reklamcılık-

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

Artículos relacionados