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 найчастіше, названі орбиталями. Загальну енергію електрона на орбіталі визначає головне квантове число n.

Вам знадобиться

- найменування речовини;
- таблиця Менделєєва.

Інструкція

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.

У межах одного рівня електрони можуть відрізнятися подуровнями. 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 буквами. Від значення побічного квантового числа залежить форма електронної хмари.

Рух електрона по замкнутої 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).

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

Згідно з принципом Паулі, в атомі не може бути двох електронів з однаковим набором чотирьох квантових чисел. Хоча б одне з них повинно 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 різний спінове число.

На другий орбіталі 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.

Приміром, у благородного газу неону повністю заповнені електронами два енергетичних рівня. Загальне число електронів неону дорівнює 10 (2 з першого рівня та 8 з другого). Цей газ інертний, не вступає в реакції з іншими речовинами. Інші речовини, вступаючи в хімічні реакції, прагнуть придбати структуру благородних газів.