Viel von der Quantenmechanik ist unbegreiflich, viel scheint fantastisch.Das gleiche gilt für den Quantenzahlen, deren Natur ist geheimniseinander.Der Artikel beschreibt das Konzept, Typen und allgemeinen Grundsätze der Arbeit mit ihnen.
Allgemeine Eigenschaften
Whole oder halbzahligen Quantenzahlen haben, die von verschiedenen diskreten Werten Charakterisierung der Quantensystem (Molekül, Atom, der Zellkern) und Elementarteilchen bestimmt physikalischen Größen.Ihre Verwendung ist in engem Zusammenhang mit der Existenz von Plancksche Konstante verknüpft.Ablesbarkeit ablaufenden Prozesse im Mikrokosmos, spiegelt die Quantenzahlen und ihre physikalische Bedeutung.Sie wurden zuerst eingeführt, um die Gesetzmäßigkeiten der Spektren von Atomen zu beschreiben.Aber die physischen Sinne und diskrete Einzelwerte wurden nur in der Quantenmechanik beschrieben.
Satz, der abschließend den Zustand des Systems definiert, heißt vollständig.Alle Staaten sind verantwortlich für die möglichen Werte dieses Sets bilden ein komplettes System von Staaten.Die Quantenzahlen in Chemie mit Freiheitsgrade der Elektronen bestimmt seine dreidimensionale Position und die internen Freiheitsgrad - Spin.
Konfigurationen von Elektronen und Atomen
im Kern eines Atoms und den Elektronen, zwischen denen der elektrostatischen Kräfte Natur.Die Energie wird in dem Ausmaß, dass sie den Abstand zwischen dem Kern und der elektronen reduziert erhöht werden.Es wird angenommen, daß die potentielle Energie ist gleich Null, wenn sie entfernt von dem Kern ist unendlich.Dieser Zustand wird als der Referenzpunkt verwendet.Dies bestimmt die relative Energie des Elektrons.
Elektronenschale, ist ein Satz von Energieniveaus.Die Zugehörigkeit zu einer von ihnen äußerten die Hauptquantenzahl n.
Hauptnummer
Er bezieht sich auf ein bestimmtes Energieniveau mit einem Satz von Orbitalen, die ähnliche Werte haben, die aus positiven ganzen Zahlen: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... wenn ein Elektron von einem zum anderen Stadium Änderungen übertragendie Hauptquantenzahl.Man beachte, dass nicht alle Ebenen mit Elektronen gefüllt.Beim Füllen der Schale des Atoms, implementiert das Prinzip der geringsten Energie.Sein Glück in diesem Fall bezogen auf den nicht angeregten oder Grundzustand.
Orbital Nummer
In jedem Level gibt es Orbitale.Diejenigen, die einen ähnlichen Energie haben, um eine Unterschicht zu bilden.Quantenzahl l, die ganzzahlige Werte von Null bis n nimmt - 1. Da die Elektronen, welche die Haupt- und Bahnquantenzahlen n und l, kann von l - Diese Zuordnung wird mit Hilfe der Orbital (Seite oder wie sie genannt wird) durchgeführt= 0 und endend mit l = n - 1.
Dies zeigt die Art der Bewegung und die Höhe der jeweiligen Teilebene Energie.Wenn l = 0 ist und alle Werte von n ist, wird die Elektronenwolke eine sphärische Form aufweisen.Sein Radius ist direkt proportional zu n.Wenn l = 1, wird die Elektronenwolke in Form von unendlich oder acht zu nehmen.Je größer der Wert von l, wird das Formular schwieriger geworden, und die Elektronenenergie - zu wachsen.
Magnetische Zahlen
Ml ist die Projektion der Umlauf (Seite) des Drehimpulses auf einer bestimmten Magnetfeldrichtung.Es wird die räumliche Lage der Orbitale in dem die gleiche Anzahl l.Ml können unterschiedliche Werte haben 2l + 1 von -l bis + l.Andere
magnetische Quantenzahl wird als Spin - ms, die der Eigendrehimpuls der Bewegung ist.Um dies zu verstehen, kann man sich die Drehung des Elektronenstrahls, während sie um ihre eigene Achse.Ms -1/2, +1/2, 1
allgemeinen für jede der Elektronenspins der Absolutwert s = 1/2 ist und ms ist seiner Projektion auf der Achse.
Pauli-Prinzip: ein Atom kann nicht zwei Elektronen mit gleichem 4 Quantenzahlen sein.Zumindest einer von ihnen verschieden sein müssen.
Rule Zusammenstellung der Formeln Stoffatomen.
- Prinzip der minimalen Energie.Nach ihm, zuerst zu füllen Ebenen und Unterebenen, die näher an den Kern sind, nach den Regeln Klechkovskii.
- Positionselement zeigt, wie die Elektronen über die Energieniveaus und Unterstufen aufgeteilt:
- Nummer mit der Ladung des Atoms und die Anzahl seiner Elektronen übereinstimmt;
- Chargennummer entspricht der Anzahl von Energieniveaus;
- Gruppennummer übereinstimmt mit der Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom;
- Untergruppe zeigt deren Verteilung.
Elementarteilchen und Kerne
Quantenzahlen der Elementarteilchenphysik sind ihrer inhärenten Eigenschaften, die die Interaktionsmuster und Transformation zu bestimmen.Zusätzlich zu der Spin S, es wird die elektrische Ladung Q, die alle Elementarpartikel Null oder eine ganze Zahl ist, positiv oder negativ ist;Baryon Ladung B (in der Partikel - null oder eins, in der Antiteilchen - null oder minus eins);lepton Gebühren, wo Le und Lm gleich null, eins sind, und Antiteilchen - null und minus eins;Isotopenspin mit einer ganzen oder halben integer;Strangeness S und andere.Diese Quantenzahlen gelten für beide Elementarteilchen und Atomkernen.
Allgemein bezeichnet als physikalische Größen, die die Bewegung eines Teilchens oder des Systems zu bestimmen, und werden gespeichert.Jedoch ist es nicht notwendig, dass sie auf die diskrete Spektrum der möglichen Werten gehören.
