Як визначити головне квантове число


 

Квантова механіка показує, що електрон може розташовуватися в будь-якій точці біля ядра атома, але ймовірність його знаходження в різних точках різна. Рухаючись в атомі, електрони утворюють електронне хмара. Ті місця, в яких вони знаходяться частіше за все, названі орбиталями. 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 має на увазі, що електрону повідомлена енергія іонізації — енергія, достатня для його відділення від ядра.

  2. Як визначити головне квантове число

                            У межах одного рівня електрони можуть відрізнятися підрівнями. Такі відмінності в енергетичному стані електронів одного рівня відображаються побічним квантовим числом l (орбітальним). Воно може набувати значення від 0 до (n-1). Значення l зазвичай символічно представлені буквами. Від значення побічного квантового числа залежить форма електронної хмари.
  3. Рух електрона по замкнутій траєкторії провокує появу магнітного поля. Стан електрона, обумовлений магнітним моментом, характеризується магнітним квантовим числом m (l). Це третє квантове число електрона. 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 спіном розуміють власний момент імпульсу електрона, не пов’язаний з його рухом у просторі. Спіновое число m (s) може приймати тільки два значення: +1 / 2 і -1 / 2.

  5. Як визначити головне квантове число

                            Згідно з принципом Паулі, в атомі не може бути двох електронів з однаковим набором чотирьох квантових чисел. Хоча б одна 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 різну спінова число.

  6. Як визначити головне квантове число

                            На другий орбитали головне квантове число n = 2. Побічна 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 спінових числа. Отже, максимально можливе число електронів, що знаходяться на другому енергетичному рівні, дорівнює 8.

  7. Як визначити головне квантове число

                            Приміром, у благородного газу неону повністю заповнені електронами два енергетичні рівня. Загальне число електронів неону 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.

Корисні поради

Щоб повністю пояснити будову електронних оболонок атомів для всіх випадків, окрім принципу Паулі, потрібно знати ще принцип найменшої енергії та правило Гунда.