Co to liczby kwantowe?

Co to liczby kwantowe?

Stan kwantowy charakteryzuje elektron w obrębie chmury elektronowej. Określa jego energię, prawdopodobieństwo znalezienia w atomie, a także rozmiar i kształt orbitalu tworzonego przez ten elektron. Liczby kwantowe to zestaw wartości opisujących jednoznacznie stan kwantowy każdego elektronu w danym atomie. W jednym atomie nie mogą istnieć dwa elektrony o takim samym stanie kwantowym – muszą różnić się co najmniej wartością jednej liczby kwantowej.

• Główna liczba kwantowa n oznacza numer powłoki, na której znajduje się elektron, jego odległość od jądra atomowego, czyli wielkość orbitalu. Na podstawie wielkości głównej liczby kwantowej można obliczyć liczbę stanów kwantowych (maksymalną liczbę elektronów), jaka zmieści się na powłoce.
• Poboczna liczba kwantowa l oznacza numer podpowłoki, na jakiej zlokalizowany jest dany elektron, czyli kształt orbitalu (s, p, d, f…).
• Magnetyczna liczba kwantowa m określa orientację przestrzenną orbitalnego momentu pędu elektronu, tzn. opisuje zachowanie chmury elektronów w polu magnetycznym i wzajemne położenie orbitali w przestrzeni.
• Magnetyczna spinowa liczba kwantowa m_s charakteryzuje spin (kierunek obrotu wokół własnej osi) elektronu.

Liczby kwantowe nie mogą być dowolne. Aby funkcje falowe, opisujące położenie elektronu w przestrzeni (czyli orbitale), spełniały warunki równania Schrödingera, liczby kwantowe muszą przyjmować wartości przedstawione w tabeli.