Kiến thức Phổ thông

Số lượng tử là gì?

Hóa học chủ yếu là nghiên cứu về sự tương tác điện tử giữa các nguyên tử và phân tử. Hiểu hành vi của các electron trong nguyên tử là một phần quan trọng để hiểu các phản ứng hóa học . Các lý thuyết nguyên tử ban đầu đã sử dụng ý tưởng rằng electron của một nguyên tử tuân theo các quy tắc giống như một hệ mặt trời mini nơi các hành tinh là các electron quay quanh một mặt trời proton trung tâm. Lực hấp dẫn điện mạnh hơn nhiều so với lực hấp dẫn, nhưng tuân theo các quy tắc vuông nghịch đảo cơ bản tương tự cho khoảng cách. Các quan sát ban đầu cho thấy các electron đang di chuyển giống như một đám mây bao quanh hạt nhân hơn là một hành tinh riêng lẻ. Hình dạng của đám mây, quỹ đạo, phụ thuộc vào lượng năng lượng, động lượng gócvà mô men từ của từng electron. Các tính chất của cấu hình electron của nguyên tử được mô tả bằng bốn số lượng tử : n , ℓ, m và

Số lượng tử đầu tiên

Đầu tiên là số lượng tử mức năng lượng, n . Trong một quỹ đạo, quỹ đạo năng lượng thấp hơn gần với nguồn thu hút. Càng nhiều năng lượng bạn cung cấp cho một cơ thể trên quỹ đạo, nó càng đi ra ngoài. Nếu bạn cung cấp cho cơ thể đủ năng lượng, nó sẽ rời khỏi hệ thống hoàn toàn. Điều này cũng đúng với quỹ đạo của electron. Giá trị cao hơn của n có nghĩa là nhiều năng lượng hơn cho electron và bán kính tương ứng của đám mây hoặc quỹ đạo điện tử nằm cách xa hạt nhân. Giá trị của n bắt đầu từ 1 và tăng lên theo số nguyên. Giá trị của n càng cao, các mức năng lượng tương ứng càng gần nhau. Nếu đủ năng lượng được thêm vào electron, nó sẽ rời khỏi nguyên tử và để lại một ion dương phía sau.

Số lượng tử thứ hai

Số lượng tử thứ hai là số lượng tử góc, ℓ. Mỗi giá trị của n có nhiều giá trị ℓ trong các giá trị từ 0 đến (n-1). Số lượng tử này xác định ‘hình dạng’ của đám mây điện tử . Trong hóa học, có tên cho mỗi giá trị của. Giá trị đầu tiên, = 0 được gọi là quỹ đạo s. quỹ đạo của s là hình cầu, tập trung vào hạt nhân. Thứ hai, = 1 được gọi là ap orbital. quỹ đạo p thường có cực và tạo thành hình cánh hoa hình giọt nước với điểm hướng về phía nhân. = 2 quỹ đạo được gọi là quỹ đạo quảng cáo. Các quỹ đạo này tương tự như hình dạng quỹ đạo p, nhưng có nhiều “cánh hoa” hơn giống như cỏ ba lá. Chúng cũng có thể có hình dạng vòng quanh gốc cánh hoa. Quỹ đạo tiếp theo, ℓ = 3 được gọi là quỹ đạo f. Các quỹ đạo này có xu hướng trông tương tự như các quỹ đạo d, nhưng thậm chí còn có nhiều ‘cánh hoa’ hơn. Giá trị cao hơn của có các tên theo thứ tự bảng chữ cái.

Số lượng tử thứ ba

Số lượng tử thứ ba là số lượng tử từ tính, m . Những con số này lần đầu tiên được phát hiện trong quang phổ khi các nguyên tố khí được tiếp xúc với từ trường. Đường quang phổ tương ứng với một quỹ đạo cụ thể sẽ phân chia thành nhiều vạch khi từ trường sẽ được đưa vào trong khí. Số lượng các dòng phân chia sẽ liên quan đến số lượng tử góc. Mối quan hệ này hiển thị cho mọi giá trị của ℓ, một bộ giá trị tương ứng của m nằm trong khoảng từ -ℓ đến được tìm thấy. Con số này xác định hướng của quỹ đạo trong không gian. Ví dụ: p quỹ đạo tương ứng với = 1, có thể có mcác giá trị -1,0,1. Điều này sẽ đại diện cho ba hướng khác nhau trong không gian cho các cánh hoa sinh đôi có hình dạng quỹ đạo p. Chúng thường được định nghĩa là p x , p y , p z để đại diện cho các trục mà chúng thẳng hàng.

Số lượng tử thứ tư

Số lượng tử thứ tư là số lượng tử spin , s . Chỉ có hai giá trị cho s , + và -½. Những điều này cũng được gọi là ‘quay lên’ và ‘quay xuống’. Con số này được sử dụng để giải thích hành vi của từng electron như thể chúng đang quay theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Phần quan trọng đối với quỹ đạo là thực tế là mỗi giá trị của m có hai electron và cần một cách để phân biệt chúng với nhau.

Liên quan số lượng tử với các quỹ đạo electron

Bốn số, n ,, m và s có thể được sử dụng để mô tả một electron trong nguyên tử ổn định. Số lượng tử của mỗi electron là duy nhất và không thể được chia sẻ bởi một electron khác trong nguyên tử đó. Tài sản này được gọi là Nguyên tắc loại trừ Pauli . Một nguyên tử ổn định có nhiều electron như proton. Các quy tắc mà các electron tuân theo để tự định hướng xung quanh nguyên tử của chúng rất đơn giản một khi các quy tắc chi phối các số lượng tử được hiểu.

  • n có thể có toàn bộ giá trị số: 1, 2, 3, …
  • Với mọi giá trị của n , có thể có các giá trị nguyên từ 0 đến (n-1)
  • m có thể có bất kỳ giá trị số nguyên nào, bao gồm 0, từ -ℓ đến +
  • s có thể là + hoặc -½
Xem thêm:

Thí nghiệm DRY MIX là gì?

Tìm hiểu Thí nghiệm DRY MIX Bạn kiểm soát và đo lường các biến trong một thử nghiệm, sau đó ...
Xem thêm

Dung môi là gì? Định nghĩa dung môi phổ quát trong hoá học

Định nghĩa dung môi trong hóa học Một dung môi là thành phần của một giải pháp có mặt với ...
Xem thêm

Định nghĩa của ‘Ortho,’ ‘Meta,’ và ‘Para’ trong Hóa học hữu cơ

Các thuật ngữ ortho , meta và para là các tiền tố được sử dụng trong hóa học hữu cơ ...
Xem thêm

Màu kim loại chuyển tiếp trong dung dịch nước

Các kim loại chuyển tiếp tạo thành các ion màu, phức chất và hợp chất trong dung dịch nước. Các ...
Xem thêm

Mặt Trời là gì? Sự thật về tuổi, kích thước và lịch sử của Mặt Trời

Mặt Trời nằm ở trung tâm của hệ Mặt Trời, nơi mà nó là vật thể lớn nhất. Mặt Trời ...
Xem thêm

Tìm hiểu Sao chổi Halley: Người khách đến từ nơi rất xa của Hệ mặt trời

Mọi người đều nghe nói về sao chổi Halley, hay quen thuộc hơn là Sao chổi của Halley (một nhà ...
Xem thêm
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker