Прежде чем мы поймем, что такое магнитное квантовое число и квантовое число вращение, необходимо помнить, что означает слово орбиталь.
Орбиталь - это область пространства вокруг ядра, где вероятность найти конкретный электрон наибольшая.
Чтобы лучше понять, представьте себе улей. Невозможно с уверенностью сказать траекторию и положение каждой пчелы, однако мы можем указать область вокруг улья, где пчелы, скорее всего, будут обнаружены. Точно так же орбиталь указывает область вокруг ядра атома, где положение электронов, скорее всего, будет определяться.
Поскольку электрон имеет двойную характеристику, то есть он ведет себя как частица и как волна; ученые предпочитают идентифицировать его по его энергетическому содержанию. С помощью математических расчетов ученый Эрвин Шредингер в 1927 году связал корпускулярную природу, энергию, заряд и массу электрона. Таким образом, каждый электрон стал характеризоваться квантовыми числами.
Квантовые числа - это математические коды, связанные с энергией электронов.
Два самых известных квантовых числа - это главное квантовое число (n) и вторичное или азимутальное (там).Основной указывает слой или энергетический уровень (K, L, M, N, O, P, Q), в котором находится электрон, переходя, соответственно, от 1 до 7. Азимутал представляет собой энергетические подуровни (s, p, d, f), которые равны соответственно 0,1,2,3. Оба они представлены на энергетической диаграмме ниже, где главное квантовое число представляет семь «ступенек», а вторичное квантовое число представлено «лестницей» лестницы.
Теперь рассмотрим магнитное квантовое число и вращение:
- Магнитное квантовое число (м или мтам) → указывает ориентацию орбиталей в пространстве.
Согласно приведенной ниже энергетической диаграмме значения m представлены маленькими квадратами (или шарами, в зависимости от автора). Для каждой орбитали у нас есть значение магнитного квантового числа, которое варьируется от -там В+1.
Энергетическая диаграмма с указанием магнитного квантового числа
-
Квантовое число спин (s или ms)→Орбиталь содержит максимум два электрона. Они не отталкиваются друг от друга, потому что вращаются в противоположных направлениях, создавая притягивающие друг друга магнитные поля. Итак, сила притяжения, которая является магнитной; и электрическое отталкивание уравновешиваются.
Противоположные или антипараллельные спины, электроны вращаются в противоположных направлениях.
Таким образом, мы представляем в каждом маленьком квадрате не более двух электронов, которые представлены стрелками и имеют значения +1/2 и -1/2.
↑ |
Он представляет собой, по соглашению, электрон с отрицательным спином s = -1/2.
↓ |
Условно он представляет собой электрон с положительным спином s = +1/2.
В качестве примера рассмотрим элемент гелий, который имеет два электрона и только один энергетический уровень; его символ: 2он
↑↓ |
Его символическое представление дается:
Изображение положения самого энергичного электрона в гелии
Итак, у нас есть их квантовые числа для 1-го и 2-го электрона:
1-й электрон: 2-й электрон:
п = 1 п = 1
л = 0 л = 0
м = 0 м = 0
с = -1/2 с = +1/2
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/numeros-quanticos-magnetico-m-ou-ml-spin-s-ou-ms.htm