Enne kui saame aru, mis on magnetiline kvantarv ja kvantarv pöörlema, tuleb meeles pidada, mida tähendab sõna orbitaal.
Orbitaal on tuuma ümbritsev ruumipiirkond, kus konkreetse elektroni leidmise tõenäosus on suurim.
Paremaks mõistmiseks mõelge taru. Iga mesilase trajektoori ja asukohta ei ole võimalik kindlalt öelda, siiski võime märkida taru ümbruse piirkonna, kus mesilasi kõige tõenäolisemalt leidub. Samamoodi tähistab orbitaal aatomi tuuma ümbritsevat piirkonda, kus elektronide asukoht tõenäoliselt määratakse.
Kuna elektronil on kaks omadust, see tähendab, et ta käitub osakese ja ka lainena; teadlased eelistavad seda tuvastada selle energiasisalduse järgi. Matemaatiliste arvutuste abil seostas teadlane Erwin Schrödinger 1927. aastal elektroni korpuskulaarse olemuse, energia, laengu ja massi. Seega hakati igat elektroni iseloomustama kvantarvudega.
Kvantarvud on matemaatilised koodid, mis on seotud elektronenergiaga.
Kaks tuntumat kvantarvu on põhikvantarv (n) ja sekundaarne või asimutaalne (
seal).Peamine tähistab kihti või energiataset (K, L, M, N, O, P, Q), milles elektron asub, vastavalt 1 kuni 7. Asimutaal tähistab energia alatasemeid (s, p, d, f), mis on vastavalt 0,1,2,3. Mõlemad ilmuvad allpool toodud energiadiagrammil, kus põhiline kvantarv tähistab seitset „treppi” ja sekundaarne kvantarv on treppide „trepp”.
Vaatleme nüüd magnetilist kvantarvu ja pöörlema:
- Magnetiline kvantarv (m või mseal) → tähistab orbitaalide orientatsiooni ruumis.
Alloleva energiadiagrammi järgi on m väärtused esindatud väikeste ruutudega (või pallidega, sõltuvalt autorist). Iga orbiidi jaoks on meil magnetilise kvantarvu väärtus, mis varieerub -seal The+1.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Energiadiagramm, mis näitab magnetilist kvantarvu
-
Kvantarv pöörlema (s või ms)→Orbiidil on maksimaalselt kaks elektroni. Nad ei tõrju üksteist, sest pöörlevad vastassuunas, tekitades magnetvälju, mis üksteist köidavad. Niisiis, tõmbejõud, mis on magnetiline; ja tõrjumine, mis on elektriline, on tasakaalustatud.
Vastupidised või antiparalleelsed pöörlemised, elektronid pöörlevad vastassuunas.
Seega esindame igas väikeses ruudus kõige rohkem ainult kahte elektroni, mida tähistavad nooled ja mille väärtused on +1/2 ja -1/2.
↑ |
See tähistab kokkuleppeliselt elektroni, mille spin on s = -1/2.
↓ |
See esindab kokkuleppeliselt elektroni positiivse pöörlemisega s = +1/2.
Vaatleme näitena heeliumi elementi, millel on kaks elektroni ja ainult üks energiatase; selle sümbol on: 2ta
↑↓ |
Selle sümboolse kujutise annab:
Heeliumi kõige energilisema elektroni positsiooni kujutamine
Niisiis, meil on nende kvantarvud 1. ja 2. elektroni jaoks:
1. elektron: 2. elektron:
n = 1 n = 1
l = 0 l = 0
m = 0 m = 0
s = -1/2 s = +1/2
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kvantarvud: magnetiline (m või ml) ja spin (s või ms)"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.
