Prima di capire cosa sono il numero quantico magnetico e il numero quantico rotazione, è necessario ricordare cosa significa la parola orbitale.
L'orbitale è la regione dello spazio attorno al nucleo in cui la probabilità di trovare un particolare elettrone è maggiore.
Per capire meglio, pensa a un alveare. Non è possibile dire con certezza la traiettoria e la posizione di ciascuna ape, tuttavia, possiamo indicare la regione intorno all'alveare dove è più probabile che le api si trovino. Allo stesso modo, l'orbitale indica la regione attorno al nucleo dell'atomo dove molto probabilmente sarà determinata la posizione degli elettroni.
Poiché l'elettrone ha una doppia caratteristica, cioè si comporta come una particella e anche come un'onda; gli scienziati preferiscono identificarlo in base al suo contenuto energetico. Attraverso calcoli matematici, lo scienziato Erwin Schrödinger, nel 1927, mise in relazione la natura corpuscolare, l'energia, la carica e la massa dell'elettrone. Così, ogni elettrone venne caratterizzato da numeri quantici.
I numeri quantici sono codici matematici associati all'energia degli elettroni.
I due numeri quantici più noti sono i numero quantico principale (n) e quello secondario o azimutale (Là).Il principale indica lo strato o livello energetico (K, L, M, N, O, P, Q) in cui si trova l'elettrone, passando rispettivamente da 1 a 7. L'azimut rappresenta i sottolivelli energetici (s, p, d, f), che sono, rispettivamente, 0,1,2,3. Entrambi appaiono nel diagramma energetico sottostante, dove il numero quantico principale rappresenta le sette "scale" e il numero quantico secondario è rappresentato dalle "scale" delle scale.
Consideriamo ora il numero quantico magnetico e il rotazione:
- Numero quantico magnetico (m o mLà) → indica l'orientamento degli orbitali nello spazio.
Secondo il diagramma energetico sottostante, i valori di m sono rappresentati da piccoli quadrati (o da palline, a seconda dell'autore). Per ogni orbitale abbiamo un valore per il numero quantico magnetico, che varia da –Là Il+1.
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Diagramma energetico che indica il numero quantico magnetico
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Numero quantico rotazione (s o mS)→Un orbitale contiene un massimo di due elettroni. Non si respingono perché ruotano in direzioni opposte, creando campi magnetici che si attraggono. Quindi, la forza di attrazione, che è magnetica; e quella della repulsione, che è elettrica, sono controbilanciate.
Spin opposti o antiparalleli, elettroni che ruotano in direzioni opposte.
In questo modo, rappresentiamo in ogni quadratino solo due elettroni al massimo, che sono rappresentati da frecce e hanno i valori di +1/2 e -1/2.
↑ |
Rappresenta, per convenzione, un elettrone con spin negativo s = -1/2.
↓ |
Rappresenta, per convenzione, un elettrone con spin positivo s = +1/2.
Ad esempio, osserviamo l'elemento elio, che ha due elettroni e un solo livello energetico; il suo simbolo è: 2lui
↑↓ |
La sua rappresentazione simbolica è data da:
Rappresentazione della posizione dell'elettrone più energetico nell'elio
Quindi, abbiamo i loro numeri quantici per il 1° e il 2° elettrone:
1° elettrone: 2° elettrone:
n=1 n=1
l= 0 l=0
m = 0 m = 0
s= -1/2 s= +1/2
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Numeri quantistici: magnetici (mo ml) e spin (s o ms)"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm. Consultato il 28 giugno 2021.
