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", "rotondo" o "quadrato", una mancanza di terminologia porterebbe a molti equivoci. I fisici hanno anche bisogno di termini per descrivere le dimensioni, la forma e l'orientamento degli orbitali degli elettroni 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'esatto orbitale di cui vogliono discutere. Sono inoltre correlati al numero totale di elettroni che un atomo può contenere se questo orbitale è il suo guscio esterno 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 pieno (basato sull'ultimo valore completamente occupato del principio quantico numero), quindi aggiungendo gli elettroni per i sottotitoli completi del valore dato del numero quantico principale e quindi aggiungendo due elettroni per ogni possibile numero quantico magnetico per l'ultimo subshell.
Sottrai 1 dal primo, o principio, numero quantico. Poiché gli orbitali devono riempire 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 il numero massimo di elettroni che ogni orbitale pieno 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. Pertanto, i tre orbitali combinati possono contenere 28 elettroni.
Identifica il sotto-guscio rappresentato dal secondo, o angolare , numero quantico. I numeri da 0 a 3 rappresentano rispettivamente i sottogruppi "s", "p", "d" e "f". Ad esempio, 1 identifica una sottostruttura "p".
Aggiungi il numero massimo di elettroni che ogni sottostruttura precedente può contenere. Ad esempio, se il numero quantico indica una subshell "p" (come nell'esempio), aggiungere gli elettroni nella subshell "s" (2). Tuttavia, se il tuo numero quantico angolare fosse "d", dovrai aggiungere gli elettroni contenuti nei sotto-shell "s" e "p".
Aggiungi questo numero agli elettroni contenuti negli orbitali inferiori. Ad esempio, 28 + 2 \u003d 30.
Determina il numero di orientamenti possibili della subshell finale determinando l'intervallo di valori legittimi per il terzo, o magnetico, numero quantico. Se il numero quantico angolare è uguale a "l", il numero quantico magnetico può essere qualsiasi numero compreso tra "l" e "−l", incluso. Ad esempio, quando il numero quantico angolare è 1, il numero quantico magnetico può essere 1, 0 o −1.
Conta il numero di possibili orientamenti di subshell fino a incluso quello indicato dal numero quantico magnetico. Ad esempio, 0 rappresenta il secondo orientamento possibile per il livello secondario.
Aggiungi due elettroni per ciascuno degli orientamenti all'elettrone precedente somma. Questo è il numero totale di elettroni che un atomo può contenere attraverso questo orbitale. Ad esempio, poiché 30 + 2 + 2 \u003d 34, un atomo con un guscio di valenza descritto dai numeri 4,1,0 detiene un massimo di 34 elettroni.
