Descrivere gli stati degli elettroni negli atomi può essere un affare complicato. Come se la lingua inglese non avesse parole per descrivere orientamenti come "orizzontale" o "verticale" o "rotondo" o "quadrato", una mancanza di terminologia porterebbe a molti malintesi. I fisici hanno anche bisogno di termini per descrivere le dimensioni, la forma e l'orientamento degli orbitali elettronici in un atomo. Ma invece di usare le parole, usano numeri chiamati numeri quantici. Ognuno di questi numeri corrisponde a un diverso attributo dell'orbitale, che consente ai fisici di identificare l'orbitale esatto di cui vogliono discutere. Sono anche correlati al numero totale di elettroni che un atomo può contenere se questo orbitale è la sua shell esterna o valenza.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

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Determina il numero di elettroni usando i numeri quantici contando prima il numero di elettroni in ciascun orbitale completo (basato sull'ultimo valore completamente occupato del principio quantico numero), quindi aggiungendo gli elettroni per le subshell complete del valore dato del numero quantico principale e quindi aggiungendo due elettroni per ogni possibile numero quantico magnetico per l'ultima subshell.

Contare gli Orbitali completi

Sottrai 1 dal primo, o principio, numero quantico. Poiché gli orbitali devono essere compilati in ordine, questo indica il numero di orbitali che devono essere già pieni. Ad esempio, un atomo con i numeri quantici 4,1,0 ha un numero quantico principale di 4. Ciò significa che 3 orbitali sono già pieni.

Aggiungi gli elettroni per ciascun orbitale completo

Aggiungi il numero massimo di elettroni che ogni orbitale completo può contenere. Registra questo numero per un uso successivo. Ad esempio, il primo orbitale può contenere due elettroni; il secondo, otto; e il terzo, 18. Quindi i tre orbitali combinati possono contenere 28 elettroni.

Identificare la subshell indicata dal numero quantico angolare

Identificare la subshell rappresentata dal secondo, o numero angolare, quantico . I numeri da 0 a 3 rappresentano rispettivamente le subshells "s", "p", "d" e "f". Ad esempio, 1 identifica una subshell "p".

Aggiungi gli elettroni dalle Subshells complete

Aggiungi il numero massimo di elettroni che possono contenere ciascuna subshell precedente. Ad esempio, se il numero quantico indica una subshell "p" (come nell'esempio), aggiungi gli elettroni nella sottoshell "s" (2). Tuttavia, se il tuo numero quantico angolare era "d", dovresti aggiungere gli elettroni contenuti nelle subshells "s" e "p".

Aggiungi gli elettroni dalle sottoscotte complete a quelli dagli orbitali completi

Aggiungi questo numero agli elettroni contenuti negli orbitali inferiori. Ad esempio, 28 + 2 = 30.

Trova i valori legittimi per il numero quantico magnetico

Determina quanti orientamenti della subshell finale sono possibili determinando l'intervallo di valori legittimi per il terzo o numero quantico magnetico. Se il numero quantico angolare è uguale a "l", il numero quantico magnetico può essere qualsiasi numero tra "l" e "-l" incluso. Ad esempio, quando il numero quantico angolare è 1, il numero quantico magnetico può essere 1, 0 o -1.

Contare il numero di possibili orientamenti Subshell

Contare il numero di possibili orientamenti di subshell fino ae compreso quello indicato dal numero quantico magnetico. Inizia con il numero più basso. Ad esempio, 0 rappresenta il secondo orientamento possibile per il sottolivello.

Aggiungi due elettroni per possibile orientamento al valore precedente

Aggiungi due elettroni per ciascuno degli orientamenti alla somma elettronica precedente. Questo è il numero totale di elettroni che un atomo può contenere attraverso questo orbitale. Ad esempio, dal 30 + 2 + 2 = 34, un atomo con un guscio di valenza descritto dai numeri 4,1,0 contiene un massimo di 34 elettroni.