Що таке головне квантове число

Що таке головне квантове число

Головне квантове число — це ціле число, яке є визначенням стану електрона на енергетичному рівні. Енергетичний рівень — це набір стаціонарних станів електрона в атомі з близькими значеннями енергії. Головне квантове число визначає віддаленість електрона від ядра, і характеризує енергію електронів, які цей рівень займають.

Інструкція

Сукупність чисел, які характеризують стан електрона, називаються квантовими числами. Хвильову функцію електрона в атомі, його унікальний стан визначають чотири квантових числа — головне, магнітне, орбітальний і сплін — магнітний момент руху елементарної частинки, виражений у кількісному значенні. Головне квантове число має позначення n.

Якщо головне квантове число збільшується, то відповідно збільшується і орбіта, і енергія електрона. Чим менше значення n, тим більше значення енергетичної взаємодії електрона з ядром. Якщо сумарна енергія електронів є мінімальною, то такий стан атома називається збудженим або основним. Стан атома з високим значенням енергії називається збудженим. На енергетичному рівні найбільше число електронів можна визначити формулою N = 2n2.

Коли трапляється перехід електрона з одного енергетичного рівня на інший, змінюється і головне квантове число.

У квантовій теорії прийнято твердження, що енергія електрона квантів, тобто може приймати лише дискретні, певні значення. Щоб знати стан електрона в атомі необхідно враховувати енергію електрона, форму електронної хмари та інших параметрів. З області натуральних чисел, де n може дорівнювати 1 і 2, і 3 і так далі, головне квантове число може приймати яке завгодно значення. У квантовій теорії енергетичні рівні позначають літерами, значення n — числами.

Номер періоду, де знаходиться елемент, дорівнює числу енергетичних рівнів в атомі, що знаходиться в основному стані. Всі енергетичні рівні складаються з підрівнів. Подуровень складається з атомних орбіталей, які визначаються, характеризуються головним квантовим числом n, орбітальним числом l та квантовим числом ml. Число підрівнів кожного рівня не перевищує значення n.

Хвильове рівняння Шредінгера є найзручнішим описом електронної будови атома.