Hogy vannak ezek a kvantum számok?

Egy régebbi hozzászólásom másolom be ebből megértheted.

Egy atomnak lehet K, L, M, N, O, héja, mindegyik héjat 4 féle különböző formájú alhéj építheti fel, ezek az s, p, d, és az f.

Minden alhéjat a vele azonos nevű pályák alkotják, tehát a s alhéj s pályákból épül fel, a p alhéj pedig p pályákból.

A K a legelső héj, őt az s alhéj alkothatja, amelyet 1 db s(gömb formájú) pálya alkot. A következő az L, őt s alhéj, és p alhéj alkotja. A p alhéjat 3 db p(8-as formályú) pálya alkothatja.

3 db p pálya csak úgy fér el egy alhéjon, hogy egymásra merőlegesek, magyarán képzelj el 3 db 8-ast, amik a karikák kereszteződésénél keresztezik egymást egymással derékszöget bezárva(a Windows egyik képernyőkímélője csinál ilyen formát).

Az M héjat 1 db s, 3 db p, és 3 db d pálya alkothatja, és így tovább.

És, hogy tovább tudjunk lépni fontos tudni, hogy egy pályán legfeljebb 2 elektron tartózkodhat. Magyarán a K héjon, mivel annak csak s alhéja, és annak csak 1 db s pályája van 2 elektron tartózkodhat. Az L héjon, mivel annak s, és p alhéja is van, összesen 8 elektron tartózkodhat, mert ugye az s héj egyetlen s pályáján lehet 2 elektron, és a p alhéj 3 db p pályáján pályánként lehet 2 elektron, ami összesen 2+6=8 elektron.

Nézzünk két példát: A héliumnak 2 elektronja van, ezek elférnek a K héjon, annak s alhéján, és annak egyetlen s pályáján.

A kénnek 16 db elektronja van. Ebből 2 a K héjra kerül, ahol betölti az s alhéj s pályájának s elektronpályáját. Maradt 14. A következő két elektron már nem fér el a K héjon, így azok az L héjra kerülnek annak is az s alhéjára, és ugye annak az s pályára. Maradt 12. Ezek még mindig a L héjra kerülnek, csak már nem az s alhéjra, mivel az már betelt, hanem a p alhéjra, mivel a p alhéjat 3 db p pálya alkotja, így ez fel tud venni 6-ot. Marad 6. Ezek már az M héjra kerülnek, ebből 2 annak s alhéjára, és annak s pályájára. Marad 4 amely az M héj, p alhéjára kerülnek. Röviden:

K héj s alhéj 2 elektron

L héj s alhéj 2 elektron

L héj p alhéj 6 elektron

M héj s alhéj 2 elektron

M héj p alhéj 4 elektron

Mint láthatod először mindig az alacsony energiájú héj, és azon belül az alacsony energiájú héjat töltődnek fel először, tehát feltöltődik a K héj, és annak s alhéja, majd az L héj, és annak s alhéja, majd még mindig az L héj, de annak már a p alhéja, és így tovább.

Most jön a képbe a Hund szabály. Minden azonos alhéjon lévő elektron próbál úgy elhelyezkedni, hogy egyedül maradhasson egy pályán. Tehát térjünk vissza az utolsó példa utolsó sorához.

Az M héj, p alhéjára csak 4 elektron jutott, pedig 6 férne(3 p pálya, pályánként 2), ez azt jelenti, hogy 2 feltölt egy pályát, de a maradék 2-nek már egy-egy saját pálya jut.

A héj az első kvantum szám, az alhéj a második, az alhéj egyik pályáját jelöli a harmadik, és a pálya egyik elektronját a negyedik kvantumszám.

Amit felírtál az rossz, mert:

1s2, 2s2, 2p6, 3s[2], 3p1

Az elektronokat az atomban négy kvantumszámmal jellemezhetjük: a főkvantumszámmal (n), a mellékkvatumszámmal (l) a mágnesen kvantumszámmal (m) és a spin kvantumszámmal (ms). Egy atomban nem lehet két olyan elektron, amelynek minden kvantumszáma azonos.

A főkvantumszám az elektronok átlagos távolságát jelzi a maghéjtól, ez határozza meg, melyik héjon van az elektron. A fölső sorban ez a betűk előtti szám, alatta meg minden sorban az első szám.

A mellékkvatumszám az elektronpálya alakját határozza meg, ez jelzi, melyik alhéjon van az elektron. Értéke 0-tól n-1-ig változhat (n a főkvantumszám). Tehát az első héjon csak 0 lehet az értéke, a második héjon 0 vagy 1, stb. a mellékvantumszám által meghatározott pályákat betűkkel jelöljük, ha l=0, s pályáról, ha l=1, p pályáról, ha l=2, d pályáról, ha l=3, f pályáról beszélünk. Tehát a felső sorban a betűk (közvetve) a mellékkvatnumszámra utalnak.

A mágneses kavtumszám értéke -l-től +l-ig változhat (egész szám, l=mellékvatnumszám). A pálya térbeli irányultságára utal, z jelzi, hogy melyik atompályán van az elektron az alhéjon belül.

Minden atompályán 2 elektron lehet, melyeknek eltérő a spinkvantumszámuk (ennek értéke -1/2 vagy +1/2, erre utal az utolsó szám az alsó sorokban).

A felső sorban tehát az első számok a főkvantumszámot jelzik, a betűk a mellékvantumszámra utalnak (s=0, p=1, ...). A betű utáni szám pedig azt jelzi, az adott alhéjon hány elektron van. Tehát pl. a 2p6 atz jelenti, hogy a főkvantumszám 2, a mellékvantumszám 1, és 6 elektron van az alhéjon. Ez azért lehet, mert ha a mellékvantumszám 1, akkor a mágneses kvantumszám lehet -1, 0 vagy 1, a spinkvantumszám pedig mindegyiknél lehet -1/2 vagy +1/2, 3*2=6.

A 3p1 kicsit érdekesebb. Az biztos, hogy n=3, l=1. A mágneses kvantumszám itt is lehet háromféle érték, mint az előbb, azonban csak egy elektron van. Mivel az atompályák energiaszintje azonos, az elektron bármelyik pályán tartózkodhat, tehát a mágneses kvantumszám értéke bármelyik lehet.

Itt olvashatsz többet róla:

[link]

[link]