Mielőtt megértenénk, miről szól a mágneses kvantumszám és a kvantumszám pörgés, emlékeznünk kell arra, hogy mit jelent a pálya szó.
Az orbitális a mag körüli térrész, ahol a legnagyobb valószínűség egy adott elektron megtalálásához.
A jobb megértéshez gondoljon egy kaptárra. Nem lehet biztosan megmondani az egyes méhek pályáját és helyzetét, ugyanakkor megadhatjuk a kaptár körüli régiót, ahol a méhek a legvalószínűbbek. Hasonlóképpen, a pálya jelzi azt a régiót az atom magja körül, ahol az elektronok helyzete nagy valószínűséggel meghatározható.
Mivel az elektronnak kettős jellemzője van, vagyis részecskeként és hullámként is viselkedik; a tudósok inkább energiatartalma alapján azonosítják. Matematikai számítások útján Erwin Schrödinger tudós 1927-ben összefüggésbe hozta az elektron korpuszkuláris természetét, energiáját, töltését és tömegét. Így minden elektront kvantumszámok jellemeztek.
A kvantumszámok az elektron energiához kapcsolódó matematikai kódok.
Két legismertebb kvantumszám a fő kvantumszám (n) és a másodlagos vagy azimutális (
ott).A fő azt a réteget vagy energiaszintet (K, L, M, N, O, P, Q) jelöli, amelyben az elektron található, 1-től 7-ig. Az azimuthal az energiaszinteket (s, p, d, f) jelenti, amelyek rendre 0,1,2,3. Mindkettő az alábbi energetikai ábrán jelenik meg, ahol a fő kvantumszám a hét „lépcsőt”, a másodlagos kvantumszámot pedig a lépcső „lépcsője” képviseli.
Most vegyük figyelembe a mágneses kvantumszámot és a forogni:
- Mágneses kvantumszám (m vagy mott) → jelzi a pályák orientációját a térben.
Az alábbi energiadiagram szerint az m értékeit kis négyzetek (vagy a szerzőtől függően gömbök) képviselik. Minden egyes pályára vonatkozik a mágneses kvantumszám értéke, amely a -ott A+1.
Energiadiagram, amely a mágneses kvantumszámot mutatja
-
Kvantumszám pörgés (s vagy ms)→Egy pálya maximum két elektronot képes megtartani. Nem taszítják egymást, mert ellentétes irányban forognak, mágneses mezőket hozva létre, amelyek vonzzák egymást. Tehát a vonzerő, amely mágneses; és a taszításnak, amely elektromos, ellensúlyozzák.
Ellentétes vagy antiparallel forgás, az elektronok ellentétes irányban forognak.
Így minden kis négyzetben legfeljebb csak két elektront képviselünk, amelyek nyilakkal vannak ábrázolva, értéke +1/2 és -1/2.
↑ |
Megállapodás alapján negatív spinű elektront képvisel s = -1/2.
↓ |
Megállapodás szerint egy olyan elektron van, amelynek pozitív spinje s = +1/2.
Példaként nézzük meg a hélium elemet, amelynek két elektronja és csak egy energiaszintje van; szimbóluma: 2ő
↑↓ |
Szimbolikus ábrázolását a következők adják:
A legenergikusabb elektron helyzetének ábrázolása a héliumban
Tehát megvan az 1. és 2. elektron kvantumszáma:
1. elektron: 2. elektron:
n = 1 n = 1
l = 0 l = 0
m = 0 m = 0
s = -1/2 s = +1/2
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm