量子数

量子数基本上表示原子中电子的地址。这些量子数代表了原子中电子的位置、能级和自旋。这些量子数在表示电子构型时很有用。量子数有四种类型-

  1. 主量子数(n)
  2. 轨道或方位量子数(l)
  3. 磁量子数(m或ml)
  4. 自旋磁量子数(m年代)

主量子数(n)

电子的主量子数表示电子所属的主要能级或壳层或轨道。它由“n”表示。它的整数值是1 2 3 4 ......等等。玻尔和夏季场原子模型采用了主量子数。
具有主量子数的电子,具有相同的能级(壳层)。这些能级用字母K, L, M, N, .......表示等。对于不同能级(壳层),“主量子数n”和与不同能级相关联的最大电子数见下表-

Sl。不。 能级或轨道(壳) 主量子数n 最大电子数(2n2)
1 K 1 2×12= 2
2 l 2 2×22= 8
3. 3. 2×32= 18
4 N 4 2×42= 32

随着量子数壳体的距离增大,壳体的距离增大。因此,两壳层具有不同的能级,能级随量子数的增加而减小。

轨道或方位角量子数(l)

轨道或方位角量子数表示与电子相联系的轨道的亚壳层。每个主壳层(能级)又细分为子能级/亚壳层。

这些亚层也叫做轨道。这些亚层轨道用s, p, d, f来表示,.......等,对应的轨道量子数l = 1,2,3,4 ......等。任何主壳层的亚壳数都等于主量子数n。任何主电子层的容量都可以通过增加亚电子层的电子容量来确定。子壳的容量见下表-

Sl。不。 亚层 量子数(左) 亚电子层2(2l + 1)的电子容量
1 年代 1 2(2×0 + 1)=2
2 p 2 2(2×1 + 1)=6
3. d 3. 2(2×2 + 1)=10
4 f 4 2(2×3 + 1)=14

轨道或方位角量子数表示与电子相关联的角动量和可能的轨道形状。例如:对于轨道量子数l = 0,角动量值为零,轨道形状为直线,角动量为零。当l = 1时,轨道的形状是具有非零角动量的椭圆。当l = 2时,轨道形状为更圆的椭圆,角动量值较大。
对于不同的轨道或方位角量子数,轨道的形状如下表-所示
在电子排布中,主电子量子数就在字母前面表示,具有相同轨道量子数的电子数用字母的上标表示。例如:如果一个原子有6个电子,主量子数为2,在p的亚壳层。那么在电子排布中,它将被标记为2p6”。

磁量子数(m或ml)

磁量子数(ml)表示给定亚壳层的轨道。对于l的给定值,磁性的值量子数(ml)的范围为- l到+ l。例如,对于p-subshell, m的值l将,米l= - 1,0, + 1。轨道用p表示xpy和pz。式中,下标表示旋转轴的方向。对于给定的l值,m有2l + 1个可能的值l。主量子数为n的壳层有n2能级中的轨道。对于亚壳层,可能的轨道和磁的数量量子数在下表中给出-

亚层 轨道或方位量子数(l) 数量的轨道
3 l + 1
磁量子数(m或ml)
年代 0 1 0
p 1 3 (pxpypz) -1 0 + 1
d 2 5 (dx2可能是2dz2dxydxzdyz) - 2 -1 0 + 1 + 2
f 3. 7 (fz3.fxz2fxyzfx (x23 y2)fyz2fz (x2可能是2)fy (3 x2可能是2)) -3 - 2 - 1 0 + 1 + 2 + 3

自旋磁量子数(m年代)

正如地球绕着太阳公转,又绕着自己的轴自转一样,原子中的电子也绕着原子核公转,又绕着自己的轴自转,这叫做电子的“自旋”。电子绕其轴旋转(自旋)的方向用“自旋磁量子数”表示。这量子数不影响电子的能级。“自旋磁量子数”只能有一个值,即+ 1/2或- 1/2。一般来说,带m的电子年代= + 1/2的电子叫做,m的电子年代= - 1/2,叫做电子。没有两个成对的电子具有相同的自旋值。

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