Квантовые числа, их физический смысл. Связь квантовых чисел с размерами, формой и ориентацией в пространстве АО. Форма s-, p-, d-орбиталей

Как следует из решения уравнения Шредингера для атома водорода, квантовое состояние электрона в этом атоме (можно сказать и квантовое состояние атома) полностью определяется заданием трех квантовых чисел.

1. Главное квантовое число. Это квантовое число принимает значения

и определяет полную энергию электрона в любом квантовом состоянии

С увеличением n энергия электрона возрастает, достигая в пределе нулевого значения. Состояние электрона, характеризующееся определенным значением главного квантового числа, принято называть энергетическим уровнем электрона в атоме. Чем меньше значение n, тем больше он связан, т.е. испытывает притяжение к ядру, находится в устойчивом состоянии связи с ядром.

2. Главное квантовое число также определяет размеры электронного облака. Орбитальное (побочное, азимутальное) квантовое число.

Орбитальное квантовое число определяет форму электронного облака. Может принимать следующие значения:

Состояния с различными l характеризуют форму электронных облаков в атоме.

Состояние электрона, характеризующимися различными значениями l, принято называть энергетическими подуровнями электрона в атоме.

3. Магнитное квантовое число.

Магнитное квантовое число определяет ориентации электронного облака в пространстве.

Вдоль оси z направлено внешнее магнитное поле

Квантовые числа n, l и ml не полностью характеризуют состояние электрона в атоме. Экспериментально установленно, что электрон имеет еще одно свойство – спин. Упрощенно спин можно представить как вращение электрона вокруг собственной оси. Спиновое квантовое число ms имеет только два значения ms = ±1/2,

Форма s-,p- и d- орбиталей:

Поиск по сайту: