Πριν καταλάβουμε τι είναι ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός και ο κβαντικός αριθμός γνέθω, είναι απαραίτητο να θυμόμαστε τι σημαίνει η λέξη τροχιακή.
Το Orbital είναι η περιοχή του διαστήματος γύρω από τον πυρήνα όπου η πιθανότητα εύρεσης ενός συγκεκριμένου ηλεκτρονίου είναι μεγαλύτερη.
Για καλύτερη κατανόηση, σκεφτείτε μια κυψέλη. Δεν είναι δυνατόν να πούμε με βεβαιότητα την τροχιά και τη θέση κάθε μέλισσας, ωστόσο, μπορούμε να δείξουμε την περιοχή γύρω από την κυψέλη όπου είναι πολύ πιθανό να βρεθούν οι μέλισσες. Παρομοίως, το τροχιακό δείχνει την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου όπου πιθανότατα θα προσδιοριστεί η θέση των ηλεκτρονίων.
Δεδομένου ότι το ηλεκτρόνιο έχει ένα διπλό χαρακτηριστικό, δηλαδή, συμπεριφέρεται ως σωματίδιο και επίσης ως κύμα. Οι επιστήμονες προτιμούν να το αναγνωρίζουν ανάλογα με το ενεργειακό του περιεχόμενο. Μέσω μαθηματικών υπολογισμών, ο επιστήμονας Erwin Schrödinger, το 1927, συσχετίζει τη σωματική φύση, την ενέργεια, το φορτίο και τη μάζα του ηλεκτρονίου. Έτσι, κάθε ηλεκτρόνιο χαρακτηρίστηκε από κβαντικούς αριθμούς.
Οι κβαντικοί αριθμοί είναι μαθηματικοί κωδικοί που σχετίζονται με την ενέργεια ηλεκτρονίων.
Δύο πιο γνωστοί κβαντικοί αριθμοί είναι οι κύριος κβαντικός αριθμός (n) και ο δευτερεύων ή αζιμουθιακός (εκεί).Το κύριο δείχνει το επίπεδο ή το επίπεδο ενέργειας (K, L, M, N, O, P, Q) στο οποίο βρίσκεται το ηλεκτρόνιο, πηγαίνοντας, αντίστοιχα, από το 1 έως το 7. Το αζιμουθικό αντιπροσωπεύει τα ενεργειακά υποστρώματα (s, p, d, f), τα οποία είναι, αντίστοιχα, 0,1,2,3. Και τα δύο εμφανίζονται στο παρακάτω ενεργειακό διάγραμμα, όπου ο κύριος κβαντικός αριθμός αντιπροσωπεύει τις επτά «σκάλες» και ο δευτερεύων κβαντικός αριθμός αντιπροσωπεύεται από τις «σκάλες» των σκαλοπατιών.
Τώρα ας εξετάσουμε τον μαγνητικό κβαντικό αριθμό και το γνέθω:
- Μαγνητικός κβαντικός αριθμός (m ή mεκεί) → δείχνει τον προσανατολισμό των τροχιακών στο διάστημα.
Σύμφωνα με το παρακάτω ενεργειακό διάγραμμα, οι τιμές του m αντιπροσωπεύονται από μικρά τετράγωνα (ή από μπάλες, ανάλογα με τον συγγραφέα). Για κάθε τροχιακή έχουμε μια τιμή για τον μαγνητικό κβαντικό αριθμό, ο οποίος κυμαίνεται από -εκεί ο+1.
Ενεργειακό διάγραμμα που δείχνει τον μαγνητικό κβαντικό αριθμό
-
Κβαντικός αριθμός περιστροφή (s ή m)μικρό)→Ένα τροχιακό συγκρατεί το πολύ δύο ηλεκτρόνια. Δεν απωθούν ο ένας τον άλλον επειδή περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις, δημιουργώντας μαγνητικά πεδία που προσελκύουν το ένα το άλλο. Έτσι, η δύναμη της έλξης, που είναι η μαγνητική? και αυτή της απώθησης, η οποία είναι ηλεκτρική, αντισταθμίζονται.
Αντίθετες ή αντιπαραλληλικές περιστροφές, ηλεκτρόνια περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Έτσι, αντιπροσωπεύουμε σε κάθε μικρό τετράγωνο μόνο δύο ηλεκτρόνια, τα οποία αντιπροσωπεύονται από βέλη και έχουν τις τιμές +1/2 και -1/2.
↑ |
Αντιπροσωπεύει, κατά συνθήκη, ένα ηλεκτρόνιο με αρνητική περιστροφή s = -1/2.
↓ |
Αντιπροσωπεύει, κατά συνθήκη, ένα ηλεκτρόνιο με θετική περιστροφή s = +1/2.
Για παράδειγμα, ας δούμε το στοιχείο ήλιο, το οποίο έχει δύο ηλεκτρόνια και μόνο ένα επίπεδο ενέργειας. το σύμβολό του είναι: 2αυτός
↑↓ |
Η συμβολική του αναπαράσταση δίνεται από:
Αναπαράσταση της θέσης του πιο ενεργητικού ηλεκτρονίου στο Ήλιο
Έχουμε λοιπόν τους κβαντικούς αριθμούς τους για το 1ο και το 2ο ηλεκτρόνιο:
1ο ηλεκτρόνιο: 2ο ηλεκτρόνιο:
n = 1 n = 1
l = 0 l = 0
m = 0 m = 0
s = -1/2 s = +1/2
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm