วิธีการกำหนดจำนวนอิเล็กตรอนด้วยตัวเลขควอนตัม

Posted on
ผู้เขียน: Peter Berry
วันที่สร้าง: 13 สิงหาคม 2021
วันที่อัปเดต: 22 ตุลาคม 2024
Anonim
เลขควอนตัมระดับมหาวิทยาลัย
วิดีโอ: เลขควอนตัมระดับมหาวิทยาลัย

เนื้อหา

การอธิบายสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมอาจเป็นเรื่องซับซ้อน เช่นถ้าภาษาอังกฤษไม่มีคำที่จะอธิบายการวางแนวเช่น "แนวนอน" หรือ "แนวตั้ง" หรือ "รอบ" หรือ "สี่เหลี่ยม" การขาดคำศัพท์จะนำไปสู่ความเข้าใจผิดหลายประการ นักฟิสิกส์ยังต้องการคำศัพท์เพื่ออธิบายขนาดรูปร่างและทิศทางของอิเล็กตรอนในวงโคจร แต่แทนที่จะใช้คำพวกเขาใช้ตัวเลขที่เรียกว่าหมายเลขควอนตัม แต่ละตัวเลขเหล่านี้สอดคล้องกับคุณลักษณะที่แตกต่างกันของวงโคจรซึ่งช่วยให้นักฟิสิกส์เพื่อระบุวงที่แน่นอนที่พวกเขาต้องการที่จะหารือ พวกมันยังเกี่ยวข้องกับจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดที่อะตอมสามารถเก็บได้หากวงโคจรนี้อยู่นอกหรือวาเลนซ์เปลือก

TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)

TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)

กำหนดจำนวนอิเล็กตรอนโดยใช้หมายเลขควอนตัมโดยนับจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละวงเต็ม (ขึ้นอยู่กับมูลค่าสุดท้ายที่ยึดครองเต็มจำนวนของควอนตัมหลัก) จากนั้นเพิ่มอิเล็กตรอนสำหรับ subshells เต็มของค่าที่กำหนดของหลักการ จำนวนควอนตัมแล้วเพิ่มอิเล็กตรอนสองตัวสำหรับแต่ละหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กที่เป็นไปได้สำหรับชั้นย่อยสุดท้าย

    ลบ 1 จากจำนวนควอนตัมแรกหรือหลักการ เนื่องจากวงโคจรต้องกรอกตามลำดับสิ่งนี้จะบอกคุณถึงจำนวนวงโคจรที่ต้องเต็มแล้ว ตัวอย่างเช่นอะตอมที่มีหมายเลขควอนตัม 4,1,0 มีจำนวนควอนตัมหลัก 4 ซึ่งหมายความว่า 3 orbitals เต็มแล้ว

    เพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่แต่ละวงสามารถเก็บได้เต็ม บันทึกหมายเลขนี้เพื่อใช้ในภายหลัง ยกตัวอย่างเช่นการโคจรครั้งแรกสามารถถือสองอิเล็กตรอน ที่สองแปด; และครั้งที่สาม 18 ดังนั้นทั้งสามวงโคจรรวมกันสามารถถือ 28 อิเล็กตรอน

    ระบุ subshell ที่แสดงโดยจำนวนควอนตัมตัวที่สองหรือเชิงมุม ตัวเลข 0 ถึง 3 แสดงถึง subshells "s", "p," "d" และ "f" ตามลำดับ ตัวอย่างเช่น 1 ระบุ subshell "p"

    เพิ่มจำนวนสูงสุดของอิเล็กตรอนที่แต่ละชั้นย่อยก่อนหน้าสามารถถือ ตัวอย่างเช่นหากหมายเลขควอนตัมบ่งบอกถึง "sub" subshell (ดังในตัวอย่าง) ให้เพิ่มอิเล็กตรอนใน subshell "s" (2) อย่างไรก็ตามหากจำนวนควอนตัมเชิงมุมของคุณคือ "d" คุณจะต้องเพิ่มอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในทั้ง "s" และ "p" subshells

    เพิ่มหมายเลขนี้ไปยังอิเล็กตรอนที่อยู่ในวงโคจรที่ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น 28 + 2 = 30

    กำหนดจำนวนการวางแนวของเชลล์ย่อยสุดท้ายที่เป็นไปได้โดยการกำหนดช่วงของค่าที่ถูกต้องสำหรับจำนวนที่สามหรือจำนวนควอนตัมแม่เหล็ก หากจำนวนควอนตัมเชิงมุมเท่ากับ "l" จำนวนควอนตัมแม่เหล็กสามารถเป็นจำนวนใดก็ได้ระหว่าง "l" และ "−l" ตัวอย่างเช่นเมื่อจำนวนควอนตัมเชิงมุมเป็น 1 จำนวนควอนตัมแม่เหล็กอาจเป็น 1, 0 หรือ −1

    นับจำนวนทิศทางการเคลื่อนที่ของ subshell ที่เป็นไปได้และรวมถึงจำนวนที่ระบุด้วยหมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก เริ่มต้นด้วยจำนวนต่ำสุด ตัวอย่างเช่น 0 หมายถึงการวางแนวที่เป็นไปได้ที่สองสำหรับระดับย่อย

    เพิ่มอิเล็กตรอนสองตัวสำหรับการหมุนแต่ละครั้งเข้ากับผลรวมของอิเล็กตรอนก่อนหน้า นี่คือจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดที่อะตอมประกอบด้วยได้ผ่านทางวงโคจรนี้ ยกตัวอย่างเช่นตั้งแต่ 30 + 2 + 2 = 34 อะตอมที่มีวาเลนซ์เชลล์ที่อธิบายโดยตัวเลข 4,1,0 ถือได้สูงสุด 34 อิเล็กตรอน