Як визначити головне квантове число

Як визначити головне квантове число


Квантова механіка показує, що електрон може розташовуватися в будь-якій точці біля ядра атома, але ймовірність його перебування в різних точках різна. Рухаючись в атомі, електрони утворюють електронну хмару. Ті місця, в яких вони знаходяться найчастіше, названі орбіталями. Загальну енергію електрона на орбіталі визначає головне квантове число n.

Вам знадобиться

  • - найменування речовини;
  • - таблиця Менделєєва.

Інструкція

1. Головне квантове число приймає цілі значення: n = 1, 2, 3, … . Якщо n = ^, це передбачає, що електрону повідомлена енергія іонізації - енергія, достатня для його відокремлення від ядра.

2. В межах одного рівня електрони можуть відрізнятися подурівнями. Такі відмінності в енергетичному стані електронів одного рівня відображаються побічним квантовим числом l (орбітальним). Воно може приймати значення від 0 до (n-1). Значення l зазвичай символічно представлені літерами. Від значення побічного квантового числа залежить форма електронної хмари.

3. Рух електрону по замкненій траєкторії провокує появу магнітного поля. Стан електрона, обумовлений магнітним моментом, характеризується магнітним квантовим числом m (l). Це третє квантове число електрону. Воно характеризує його орієнтацію в просторі магнітного поля і приймає діапазон значень від (-l) до (+ l).

4. У 1925 році вчені припустили наявність у електрона спина. Під спином розуміють власний момент імпульсу електрону, не пов 'язаний з його рухом у просторі. Спинове число m (s) може приймати лише два значення: + 1/2 і -1/2.

5. Згідно з принципом Паулі, в атомі не може бути двох електронів з однаковим набором чотирьох квантових чисел. Хоча б одне з них має відрізнятися. Так, якщо електрон знаходиться на першій орбіті, для нього головне квантове число n = 1. Тоді однозначно l = 0, m (l) = 0, а для m (s) можливі два варіанти: m(s)=+1/2, m(s)=-1/2. Саме тому на першому енергетичному рівні може перебувати не більше двох електронів, і мають вони різне спинове число.

6. На другій орбіталі головне квантове число n = 2. Побічне квантове число приймає два значення: l=0, l=1. Магнітне квантове число m (l) = 0 для l = 0 і приймає значення (+ 1), 0 і (-1) для l = 1. Для кожного з варіантів існує ще по два спинових числа. Отже, максимально можливе число електронів, що знаходяться на другому енергетичному рівні, дорівнює 8.

7. Наприклад, у благородного газу неона повністю заповнені електронами два енергетичних рівня. Загальна кількість електронів не дорівнює 10 (2 з першого рівня і 8 з другого). Цей газ інертний, не вступає в реакції з іншими речовинами. Інші речовини, вступаючи в хімічні реакції, прагнуть придбати структуру благородних газів.