Состояние электрона в атоме: квантовые числа.

В современной модели атома состояние в нем электрона определяется четырьмя параметрами – квантовыми числами.

n – главное квантовое число,

l – орбитальное квантовое число,

m_l – магнитное квантовое число,

m_s – спинное квантовое число.

n – соответствует энергетическому уровню (или периоду ПСХЭ).

Главное квантовое число n характеризует энергию и размеры орбитали и электронного облака, принимает значения целых чисел – от 1 до бесконечности (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6…). Орбитали, имеющие одинаковые значения n, близки между собой по энергии и по размерам, они образуют один энергетический уровень.

l – соответствует энергетическому подуровню: l = n – 1.

Побочное (орбитальное) квантовое число l характеризует формы орбиталей и облаков, принимает значения целых чисел от 0 до n – 1.

m_l – соответствует положению электронной орбитали в пространстве на энергетическом подуровне и принимает значения «-», «0», «+».

Магнитное квантовое число m_l характеризует ориентацию орбиталей (электронных облаков) в пространстве и принимает значения целых чисел от – l через 0 до + l. Число значений m_l определяет число орбиталей на подуровне.

m_s – соответствует спину (вращение электрона вокруг своей оси по часовой или против часовой стрелки) и обозначается: +1/2 и -1/2.

Спиновое квантовое число m_s, спин (от англ. spin – кружение, вращение) – характеризует вращение электрона вокруг своей оси и принимает только два значения: +1/2 и -1/2. Электрон со спином +1/2 – это первичный на орбитале электрон, условно изображают так:

; со спином -1/2 – это повторный на орбитале электрон, условно изображают так:

.

Помните: Квантовыми числами описывается только последним поставленный электрон.

l 0 1 2 3

s p d f

n 4

-1

+1

-2

-1

+1

+2

-3

-2

-1

+1

+2

+3

m_l

Примеры:

По электронной формуле и энергетическим ячейкам	По квантовым числам
12Mg 1s22s22p63 s2   3 s2 3p0 3d0 ↑↓                     2s2 2p6 ↑↓   ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s2 ↑↓	12Mg 3 n l 0 ml 0 ms -1/2   3 n l 0   3 s2 3p0 3d0 ↑↓                     ml 0 ms -1/2
14Si 1s22s22p63s23 p2   3 s2 3p2 3d0 ↑↓   ↑ ↑               2s2 2p6 ↑↓   ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s2 ↑↓	14Si 3 n l 1 ml 0 ms +1/2   3 n l 1 3 s2 3p2 3d0 ↑↓   ↑ ↑               ml 0 ms +1/2

Различные состояния электронов в атоме неравноценны, и электронные орбитали заполняются электронами строго определенным образом, подчиняясь следующим основным закономерностям: