Запишите значения четырех квантовых чисел n,l,m,m5 для электрона с данной электронной конфигурацией 1s2 2s2

Лина

44

Хорошо, давайте разберемся в задаче. Для начала, давайте вспомним, что квантовые числа описывают электронные оболочки в атоме и помогают определить положение каждого электрона. Квантовые числа включают следующие параметры:

1) Главное квантовое число (n) представляет собой номер энергетического уровня или оболочки. Оно может принимать целочисленные значения, начинающиеся с 1, 2, 3 и так далее.

2) Орбитальное квантовое число (l) определяет форму орбитали атома. Оно может принимать значения от 0 до (n-1). Например, для первой оболочки (n=1) значение l будет равно 0, для второй оболочки (n=2) значение l может быть 0 или 1 и так далее.

3) Магнитное квантовое число (m) определяет ориентацию орбитали в пространстве. Значения m могут быть от -l до +l.

4) Квантовое число спина (m5) представляет собой направление вращения электрона. Оно может принимать значения +1/2 или -1/2.

Теперь, когда мы знаем, что представляют собой эти квантовые числа, давайте запишем значения для электрона с данной электронной конфигурацией 1s2 2s2 2p4.

Начнем с первой оболочки (n=1). Для этой оболочки будет только одна орбиталь (l=0), так как только s-орбиталь доступна на первом энергетическом уровне. Спин будет положительным (+1/2). Таким образом, значения квантовых чисел для первого электрона будут: n=1, l=0, m=0, m5=+1/2.

Перейдем ко второй оболочке (n=2). Здесь у нас будет две доступные орбитали: s-орбиталь (l=0) и p-орбиталь (l=1). Спин электрона останется положительным (+1/2).

Теперь, поскольку нас интересует электронная конфигурация 2p4, значит атом имеет два электрона в s-орбитали и 4 электрона в p-орбитали. Мы должны записать значения квантовых чисел для каждого из этих электронов в п орбитали.

Для первого электрона в p-орбитале будем использовать следующие значения: n=2, l=1 (для p-орбитали), m=-1 (так как m может быть от -l до +l), m5=+1/2. Запишем эти значения в таблицу.

Для второго электрона в p-орбитале значения будут: n=2, l=1, m=0, m5=+1/2. Запишем их также в таблицу.

Третий электрон в p-орбитале: n=2, l=1, m=+1, m5=+1/2.

Четвертый электрон в p-орбитале: n=2, l=1, m=+2, m5=+1/2.

Теперь у нас есть все значения квантовых чисел для электронов с данной электронной конфигурацией 1s2 2s2 2p4, и мы можем заполнить таблицу соответствующим образом.

Таблица:

\[
\begin{array}{|c|c|c|c|c|}
\hline
\text{Электрон} & n & l & m & m5 \\
\hline
\text{1} & 1 & 0 & 0 & +1/2 \\
\hline
\text{2} & 2 & 0 & 0 & +1/2 \\
\hline
\text{3} & 2 & 1 & -1 & +1/2 \\
\hline
\text{4} & 2 & 1 & 0 & +1/2 \\
\hline
\text{5} & 2 & 1 & +1 & +1/2 \\
\hline
\text{6} & 2 & 1 & +2 & +1/2 \\
\hline
\end{array}
\]