Voordat we begrijpen waar het magnetische kwantumgetal en het kwantumgetal over gaan draaien, het is noodzakelijk om te onthouden wat het woord orbitaal betekent.
Orbitaal is het gebied in de ruimte rond de kern waar de kans op het vinden van een bepaald elektron het grootst is.
Denk aan een bijenkorf om het beter te begrijpen. Het traject en de positie van elke bij is niet met zekerheid te zeggen, maar we kunnen wel de regio rond de korf aangeven waar de bijen het meest waarschijnlijk zijn. Evenzo geeft de orbitaal het gebied rond de kern van het atoom aan waar de positie van de elektronen hoogstwaarschijnlijk zal worden bepaald.
Omdat het elektron een dubbele karakteristiek heeft, dat wil zeggen dat het zich gedraagt als een deeltje en ook als een golf; wetenschappers identificeren het liever aan de hand van zijn energie-inhoud. Door wiskundige berekeningen bracht de wetenschapper Erwin Schrödinger in 1927 de corpusculaire aard, energie, lading en massa van het elektron in verband. Zo werd elk elektron gekenmerkt door kwantumgetallen.
Quantumgetallen zijn wiskundige codes die verband houden met elektronenenergie.
Twee bekendste kwantumgetallen zijn de hoofdkwantumgetal (n) en het secundaire of azimutale (Daar).De belangrijkste geeft de laag of het energieniveau (K, L, M, N, O, P, Q) aan waarin het elektron wordt gevonden, respectievelijk van 1 tot 7. De azimutaal vertegenwoordigt de energiesubniveaus (s, p, d, f), die respectievelijk 0.1,2,3 zijn. Beide verschijnen in het onderstaande energiediagram, waar het hoofdkwantumgetal de zeven "trappen" vertegenwoordigt en het secundaire kwantumgetal wordt weergegeven door de "trappen" van de trap.
Laten we nu eens kijken naar het magnetische kwantumgetal en de draaien:
- Magnetisch kwantumgetal (m of mDaar) → geeft de oriëntatie van orbitalen in de ruimte aan.
Volgens het onderstaande energiediagram worden de waarden van m weergegeven door kleine vierkantjes (of door ballen, afhankelijk van de auteur). Voor elke orbitaal hebben we een waarde voor het magnetische kwantumgetal, dat varieert van -Daar De+1.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Energiediagram dat het magnetische kwantumgetal aangeeft
-
Kwantumnummer draaien (s of mzo)→Een orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten. Ze stoten elkaar niet af omdat ze in tegengestelde richting draaien, waardoor magnetische velden ontstaan die elkaar aantrekken. Dus de aantrekkingskracht, die het magnetische is; en die van afstoting, die elektrisch is, worden gecompenseerd.
Tegengestelde of antiparallelle spins, elektronen die in tegengestelde richtingen draaien.
We vertegenwoordigen dus in elk vierkantje hoogstens twee elektronen, die worden weergegeven door pijlen en de waarden hebben van +1/2 en -1/2.
↑ |
Het vertegenwoordigt, volgens afspraak, een elektron met negatieve spin s = -1/2.
↓ |
Het vertegenwoordigt, volgens afspraak, een elektron met positieve spin s = +1/2.
Laten we als voorbeeld kijken naar het element helium, dat twee elektronen en slechts één energieniveau heeft; het symbool is: 2hij
↑↓ |
De symbolische weergave wordt gegeven door:
Weergave van de positie van het meest energetische elektron in Helium
We hebben dus hun kwantumnummers voor het 1e en 2e elektron:
1e elektron: 2e elektron:
n=1 n=1
l= 0 l=0
m = 0 m = 0
s= -1/2 s= +1/2
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Quantumgetallen: magnetisch (m of ml) en spin (s of ms)"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm. Betreden op 28 juni 2021.
