Question

Енергетичний стан електрона в атомі характеризується чотирма квантовими числами n, l, m, s. Вкажіть, які значення може приймати кожне з них. Визначте набір квантових чисел для зовнішніх електронів атому кальцію.

Answer 1

Основне квантове число (n): Може приймати будь-які цілі позитивні значення (1, 2, 3, ...).

Квантове число азимутального моменту (l): Може приймати значення від 0 до (n-1). Тобто l = 0, 1, 2, ..., (n-1).

Магнітне квантове число (m): Може приймати значення від -l до +l, включаючи 0.

Спінове квантове число (s): Має значення +1/2 або -1/2.

Для атома кальцію (Ca), знаючи його електронну конфігурацію (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²), можемо визначити, що зовнішні електрони знаходяться на четвертому рівні енергії (n = 4). Тепер можна визначити квантові числа:

Основне квантове число (n): 4

Квантове число азимутального моменту (l): Максимальне значення l для n = 4 - 1 = 3, тобто l = 0, 1, 2, 3.

Магнітне квантове число (m): Залежить від l, може приймати значення від -l до +l.

Спінове квантове число (s): +1/2 або -1/2.

Таким чином, набір квантових чисел для зовнішніх електронів атому кальцію може виглядати, наприклад, так: (4, 0, 0, +1/2) або (4, 1, -1, -1/2), і так далі, залежно від конкретного електрона.

Answer 2

Енергетичний стан електрона в атомі характеризується чотирма квантовими числами: n, l, m, s. Давайте розглянемо значення кожного з них:

1. Головне квантове число (n): Це число визначає головний енергетичний рівень атома. Воно може приймати будь-які цілі значення, починаючи з 1 і збільшуючись на одиницю. Чим більше значення n, тим вище енергетичний рівень електрона.

2. Орбітальне квантове число (l): Це число визначає форму орбіталі, на якій знаходиться електрон. Воно може приймати значення від 0 до (n-1). Наприклад, якщо n = 3, то l може бути 0, 1 або 2.

3. Магнітне квантове число (m): Це число визначає орієнтацію орбіталі в просторі. Воно може приймати значення від -l до l. Наприклад, якщо l = 1, то m може бути -1, 0 або 1.

4. Спін-квантове число (s): Це число визначає спін електрона. Воно може мати значення +1/2 або -1/2.

Тепер давайте визначимо набір квантових чисел для зовнішніх електронів атома кальцію. Атом кальцію має атомний номер 20, що означає, що у нього є 20 електронів. Зовнішніми електронами атома кальцію є електрони, розташовані на останньому енергетичному рівні.

За допомогою головного квантового числа (n) ми можемо визначити, що останній енергетичний рівень атома кальцію має значення n = 4. Оскільки l може мати значення від 0 до (n-1), то для останнього енергетичного рівня l може бути 0, 1, 2 або 3.

Отже, набір квантових чисел для зовнішніх електронів атома кальцію буде: n = 4, l = 0, 1, 2 або 3, m може мати значення від -l до l, а s може мати значення +1/2 або -1/2.

Зовнішні електрони атома кальцію мають наступний набір квантових чисел: n = 4, l = 0, 1, 2 або 3, m може мати значення від -l до l, а s може мати значення +1/2 або -1/2.

Наприклад, один з можливих наборів квантових чисел для зовнішніх електронів атома кальцію може бути: n = 4, l = 0, m = 0, s = +1/2.