Запишите значения четырех квантовых чисел n, l, m и s для электрона с электронной конфигурацией 1s^2 2s^2 2p^4

Yabloko

57

Для того чтобы решить данную задачу, сначала нужно разобраться в определении и значениях каждого квантового числа.

Квантовые числа используются в квантовой механике для описания состояния электронов в атоме. В конкретном случае, нам дано электронное состояние 1s^2 2s^2 2p^4.

Первое квантовое число (n) называется главным квантовым числом. Оно определяет энергетический уровень, на котором находится электрон. В данном случае, самая внешняя электронная оболочка имеет значение n = 2.

Второе квантовое число (l) называется орбитальным квантовым числом или числом азимутального квантового числа. Оно определяет форму орбитали, на которой находится электрон. Значение l зависит от значения n. Для первого энергетического уровня (n = 1), l может быть только равно 0. Для второго энергетического уровня (n = 2), l может быть равно 0 или 1. В данном случае, нам дано, что электрон находится на втором энергетическом уровне и имеет состояние 2s^2 2p^4. Из этого следует, что внешняя оболочка (второй энергетический уровень) содержит только s и p орбитали. Таким образом, мы имеем две s-орбитали (s^2) и четыре p-орбитали (p^4). Поэтому, l для данного электрона будет равно 0 (для s-орбитали) и 1 (для p-орбитали).

Третье квантовое число (m) называется магнитным квантовым числом. Оно определяет ориентацию орбитали в пространстве. Значение m зависит от значения l и может быть от -l до +l (включительно). Для каждой отдельной орбитали с определенным значением l, существует 2l+1 значений m. В данном случае, l может быть равно 0 (для s-орбитали) и 1 (для p-орбитали). Соответственно, для s-орбитали m = 0. Для p-орбитали, m может быть -1, 0, или 1. Таким образом, мы имеем m=0 для s-орбитали и m=-1, 0, 1 для p-орбитали.

Четвертое квантовое число (s) называется спиновым квантовым числом. Оно описывает спин электрона. Спин может иметь значения +1/2 или -1/2. В данном случае, не указано значение спинового квантового числа, поэтому мы не можем точно определить его значение.

Заполним теперь таблицу для данного электрона:

\[
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
\hline
\textbf{Оболочка} & \textbf{n} & \textbf{l} & \textbf{m} & \textbf{s} \\
\hline
1s^2 & 1 & 0 & 0 & ??? \\
\hline
2s^2 & 2 & 0 & 0 & ??? \\
\hline
2p^4 & 2 & 1 & -1, 0, 1 & ??? \\
\hline
\end{tabular}
\]

Как видно из таблицы, мы можем заполнить значения для n и l на основе данного электронного состояния. Однако, значения m и s не могут быть определены без дополнительной информации о спиновом квантовом числе.

Таким образом, значения четырех квантовых чисел n, l, m и s для электрона с электронной конфигурацией 1s^2 2s^2 2p^4 в нормальном состоянии, без дополнительной информации о спине, представлены следующим образом:

\[
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
\hline
\textbf{Оболочка} & \textbf{n} & \textbf{l} & \textbf{m} & \textbf{s} \\
\hline
1s^2 & 1 & 0 & 0 & ??? \\
\hline
2s^2 & 2 & 0 & 0 & ??? \\
\hline
2p^4 & 2 & 1 & -1, 0, 1 & ??? \\
\hline
\end{tabular}
\]