La description des états des électrons dans les atomes peut s'avérer compliquée. Comme si la langue anglaise n'avait pas de mots pour décrire des orientations comme «horizontal» ou «vertical», ou «rond» ou «carré», un manque de terminologie conduirait à beaucoup de malentendus. Les physiciens ont également besoin de termes pour décrire la taille, la forme et l'orientation des orbitales d'électrons dans un atome. Mais au lieu d'utiliser des mots, ils utilisent des chiffres appelés nombres quantiques. Chacun de ces nombres correspond à un attribut différent de l'orbitale, ce qui permet aux physiciens d'identifier l'orbitale exacte dont ils veulent discuter. Ils sont également liés au nombre total d'électrons qu'un atome peut contenir si cette orbitale est sa coquille externe, ou de valence.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
TL: DR (trop long, pas lu)
Déterminer le nombre d'électrons en utilisant des nombres quantiques en comptant d'abord le nombre d'électrons dans chaque orbitale complète (basé sur la dernière valeur pleinement occupée du quantum principal number), puis en ajoutant les électrons pour les sous-couches complètes de la valeur donnée du nombre quantique principal, puis en ajoutant deux électrons pour chaque nombre quantique magnétique possible pour le dernier sous-shell.
Count the Full Orbitals
Soustraire 1 du premier, ou principe, nombre quantique. Puisque les orbitales doivent se remplir dans l'ordre, cela indique le nombre d'orbitales qui doivent déjà être complètes. Par exemple, un atome avec les nombres quantiques 4,1,0 a un nombre quantique principal de 4. Cela signifie que 3 orbitales sont déjà pleines.
Ajouter les électrons pour chaque orbitale complète
Ajouter le nombre maximum d'électrons que chaque orbitale complète peut contenir. Notez ce numéro pour une utilisation ultérieure. Par exemple, la première orbitale peut contenir deux électrons; le second, huit; et le troisième, 18. Par conséquent, les trois orbitales combinées peuvent contenir 28 électrons.
Identifier le sous-shell indiqué par le nombre quantique angulaire
Identifier le sous-shell représenté par le second, ou angulaire, nombre quantique . Les chiffres 0 à 3 représentent respectivement les sous-couches "s", "p", "d" et "f". Par exemple, 1 identifie un sous-shell "p".
Ajouter les électrons des sous-cases complètes
Ajoute le nombre maximum d'électrons que chaque sous-couche précédente peut contenir. Par exemple, si le nombre quantique indique un sous-shell "p" (comme dans l'exemple), ajoutez les électrons dans le sous-shell "s" (2). Cependant, si votre nombre quantique angulaire était "d", vous auriez besoin d'ajouter les électrons contenus dans les sous-couches "s" et "p".
Ajouter les électrons des sous-échantillons complets à ceux des orbitales complètes
Ajoutez ce nombre aux électrons contenus dans les orbitales inférieures. Par exemple, 28 + 2 = 30.
Trouver les légitimes vallées pour le nombre quantique magnétique
Déterminer combien d'orientations du sous-shell final sont possibles en déterminant la plage de valeurs légitimes pour le troisième. , ou magnétique, nombre quantique. Si le nombre quantique angulaire est égal à "l", le nombre quantique magnétique peut être n'importe quel nombre entre "l" et "-l" inclus. Par exemple, lorsque le nombre quantique angulaire est 1, le nombre quantique magnétique peut être 1, 0 ou -1.
Compter le nombre d'orientations de sous-coquilles possibles
Compter le nombre d'orientations de sous-couches possibles jusqu'à et y compris celui qui est indiqué par le nombre quantique magnétique. Commencez avec le nombre le plus bas. Par exemple, 0 représente la deuxième orientation possible pour le sous-niveau.
Ajouter deux électrons par orientation possible à la somme précédente
Ajouter deux électrons pour chacune des orientations à la somme précédente d'électrons. C'est le nombre total d'électrons qu'un atome peut contenir à travers cette orbitale. Par exemple, puisque 30 + 2 + 2 = 34, un atome avec une coquille de valence décrite par les nombres 4,1,0 contient un maximum de 34 électrons.
