Какое количество квантовых чисел характеризует: а) орбиталь, б) энергетический уровень, в) подуровень?

Musya

53

Благодарю за ваш интерес к квантовым числам! Для каждого атома основной идеей в квантовой теории является то, что энергия электрона в атоме ограничена определенными значениями. Эти разрешенные значения энергии можно представить с помощью квантовых чисел. Давайте рассмотрим каждый тип квантового числа более подробно:

а) Орбиталь: Квантовое число, характеризующее орбиталь, называется главным квантовым числом (n). Главное квантовое число определяет энергетический уровень, на котором находится электрон. Значение главного квантового числа может быть любым положительным целым числом (1, 2, 3 и т.д.).

б) Энергетический уровень: Энергетический уровень характеризуется главным квантовым числом (n). Каждый энергетический уровень может содержать несколько орбиталей. Число возможных орбиталей на каждом уровне задается формулой \(2n^2\), где n - главное квантовое число. Например, если n = 1, то на первом энергетическом уровне есть \(2 \times 1^2 = 2\) орбитали.

в) Подуровень: Квантовое число, которое характеризует подуровень, называется моментом импульса, или орбитальным квантовым числом (l). Значение орбитального квантового числа зависит от главного квантового числа (n) и может быть любым целым числом от 0 до (n-1). Каждое значение орбитального квантового числа (l) соответствует определенному подуровню (s, p, d, f и т.д.). Например, если главное квантовое число (n) равно 2, то значения орбитального квантового числа (l) могут быть 0 или 1, что соответствует подуровням s и p.

В итоге, чтобы полностью охарактеризовать электрон в атоме, нам понадобится три квантовых числа: главное квантовое число (n), орбитальное квантовое число (l) и магнитное квантовое число (m). Последнее квантовое число обычно связывается с ориентацией орбитали в пространстве, и его значения зависят от орбитального квантового числа.