Les nombres quantiques sont au nombre de quatre: majeur (n), mineur (l), magnétique (m ou ml) et spin (s ou mS). Ils ont pour fonction de localiser les électrons, c'est pourquoi il n'y a pas d'électrons qui ont les mêmes quatre nombres quantiques.
Nombre quantique principal
O nombre quantique principal (n) est celui qui indique les niveaux d'énergie, c'est-à-dire la couche électronique dans laquelle se trouve l'électron.
Les couches électroniques K, L, M, N, O, P et Q représentent respectivement les principaux nombres quantiques 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7 suivants :
K = 1, L = 2, M = 3, N = 4, O = 5, P = 6, Q = 7
Nombre quantique secondaire
O nombre quantique de moment secondaire, azimutal ou angulaire (l) est celui qui indique les sous-niveaux d'énergie, c'est-à-dire le sous-niveau d'énergie auquel appartient l'électron.
Les sous-niveaux d'énergie s, p, d et f représentent respectivement les nombres quantiques secondaires suivants 0, 1, 2 et 3 :
s: l = 0, p: l = 1, d: l = 2, f: l = 3
Nombre Quantique Magnétique
O nombre quantique magnétique (m ou m1) est celui qui indique l'orbite où les électrons se rencontrent :
- Le sous-niveau s a 1 orbitale, qui est l'orbitale (0).
- Le sous-niveau p a 3 orbitales, qui sont les orbitales (0), (+1) et (-1).
- Le sous-niveau d a 5 orbitales, qui sont les orbitales (-2), (-1), (0), (+1) et (+2).
- Le sous-niveau f a 7 orbitales, qui sont les orbitales (-3), (-2), (-1), (0), (+1), (+2) et (+3).
Nombre quantique de rotation
O nombre quantique de spin (s ou ms) est celui qui indique le sens de rotation de l'électron :
Si l'orbitale d'un sous-niveau est négative, la rotation est dans le sens négatif, ce qui est représenté par une flèche vers le haut. Mais si l'orbitale d'un sous-niveau est positive, la rotation est dans le sens positif, ce qui est représenté par une flèche descendante.
Représentation des nombres quantiques
Exemple de l'élément fer (26Foi)
Distribution électronique du fer: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
- En tenant compte du fait que son électron le plus énergétique est dans la couche 3, alors, n = 3.
- Son sous-niveau est d, donc, l = 2.
- Le sous-niveau d a 5 orbites. Lors de la distribution des électrons, le dernier est dans l'orbitale -2, donc, m = -2.
- Le ou les tours peuvent être +½ aimer -½.
Qu'est-ce que la diffusion électronique ?
LES diffusion électronique c'est la façon dont les éléments chimiques sont ordonnés en fonction de leur énergie. C'est à partir de lui que les nombres quantiques peuvent localiser les électrons.
Lire aussi Diagramme de Pauling et Couche de Valence.
Des exercices
1. (UFPA) - Les principaux nombres quantiques "n", secondaire "l", magnétique "m" de l'électron le plus énergétique de l'atome de chlore sont respectivement :
(Données Cl: Z=17)
a) 3, 1, 0
b) 3, 1, +1
c) 2, 0, +1
d) 2, 1, -1
e) 2, 3, 0
Alternative à: 3, 1, 0
2. (UERN/2015) - La principale application du brome est la production de bromure d'éthylène, qui est utilisé dans les carburants, afin d'éviter l'accumulation de plomb à l'intérieur des cylindres.
Considérant que le numéro atomique du brome est 35, on dit qu'il a :
JE. Le nombre quantique principal égal à 4.
II. 7 orbitales complètes.
III. 5 électrons au niveau de valence.
IV. Le nombre quantique magnétique égal à 0.
V. 5 électrons dans la dernière couche, avec un nombre quantique azimutal égal à 1.
Seules les déclarations sont correctes.
a) I et IV.
b) I, II et V.
c) III, IV et V.
d) I, II, IV et V.
Variante d: I, II, IV et V.
Vérifiez les questions d'examen d'entrée avec une résolution commentée dans: Exercices sur le tableau périodique.
