Liczby kwantowe i zakaz Pauliego
Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak elektrony "wiedzą", gdzie powinny się znajdować w atomie? Odpowiedzią są liczby kwantowe! Według zakazu Pauliego, w atomie lub jonie nie mogą istnieć dwa elektrony o identycznych stanach kwantowych.
Wyróżniamy cztery podstawowe liczby kwantowe:
- Główna liczba kwantowa (n) - przyjmuje wartości 1, 2, 3, 4... i decyduje o wielkości orbitalu. Odpowiada ona podpowłoce.
- Poboczna liczba kwantowa (l) - przyjmuje wartości od 0 do n−1 i określa kształt orbitalu. Odpowiada powłoce.
- Magnetyczna liczba kwantowa (m) - przyjmuje wartości od -l do +l i określa orientację przestrzenną orbitalu.
- Magnetyczna liczba spinowa (mₛ) - przyjmuje wartości +½ lub -½ i decyduje o orientacji spinu elektronu.
💡 Warto zapamiętać! Każdy elektron w atomie ma unikalny zestaw liczb kwantowych - to jak jego osobisty "adres" w strukturze atomu. Najczęściej spin elektronu oznaczamy strzałkami: ↑ dla mₛ = +½ i ↓ dla mₛ = -½.
Dla przykładu, dla n=4 możliwe liczby kwantowe to:
- l = 0, 1, 2, 3 (odpowiednio orbitale s, p, d, f)
- m = od -3 do +3 (zależnie od wartości l)
- mₛ = +½ lub -½
Te liczby pozwalają nam dokładnie określić, gdzie w atomie może znajdować się każdy elektron. Dzięki temu możemy przewidzieć właściwości pierwiastków i zrozumieć ich zachowanie w reakcjach chemicznych.