science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe een quantumnummer te vinden

Elk element heeft een set van vier kwantumgetallen die de energie, vorm, oriëntatie in de ruimte en spin van de elektronen beschrijft. Deze aantallen worden gevonden door de vergelijking van Schroedinger op te lossen en ze op te lossen voor specifieke golffuncties, ook wel atomaire orbitalen genoemd. Er is een eenvoudige manier om de individuele kwantumnummers voor elementen te vinden door eenvoudigweg het periodiek systeem te gebruiken. De tabel is opgezet als een raster, met de verticale punten en de horizontale de groepen. Kwantumnummers worden gevonden met behulp van de perioden van de grafiek.

Kijk naar het Periodiek Systeem der Elementen en vind het element waarvoor u het kwantumnummer wilt weten. Zoek het hoofdnummer, dat de energie van het element aangeeft, door te kijken in welke periode het element is gevonden. Natrium bevindt zich bijvoorbeeld in de derde periode van de tabel, dus het belangrijkste kwantumnummer is 3.

Geef het hoofdkwantumnummer aan als n en het tweede getal, vorm, is ergens tussen 0 en n-1. Dus voor natrium zijn de tweede kwantumgetallen 0,1 en 2. Omdat dit getal de vorm van een enkel elektron in de orbitaal vertegenwoordigt, kan het tweede kwantumnummer voor het element 0,1 en 2 bevatten, afhankelijk van het elektron in kwestie.

Noem het tweede kwantumgetal l. Vertegenwoordig het magnetische kwantumgetal dat de oriëntatie van het elektron in de ruimte aanduidt met -l tot + l. Want in het geval van natrium zou dat -2, -1, 0,1 en 2 kunnen zijn, als het tweede kwantumnummer 2 was.

Beschouw de rotatie van het elektron als een klok. De enige richtingen die ze kunnen draaien, is met de klok mee of tegen de klok in, weergegeven met -1/2 of +1/2. Dit zijn de enige waarden die beschikbaar zijn voor het vierde kwantumnummer.

Tip

Het Pauli-uitsluitingsprincipe stelt dat geen twee elektronen binnen een element hetzelfde kwantumnummer kunnen hebben. Elke variatie van de mogelijke kwantumnummers wordt weergegeven.