Nombres quantiques

Chaque électron est décrit par quatre nombres quantiques, dont trois ont des valeurs interdépendantes. Ces trois nombres quantiques définissent où l'électron est le plus susceptible d'être situé dans l'espace. Le nombre quantique principal, n, indique le niveau d'énergie auquel appartient un électron.

n peut prendre les valeurs entières de un, deux, trois, et ainsi de suite. Plus la valeur de n est grande, plus l'électron est éloigné du noyau. Le moment angulaire, ou azimutal, nombre quantique, l, décrit la forme de l'orbitale que l'électron occupe, qui est liée au moment angulaire de l'électron.

l peut avoir des valeurs entières de 0 à n-1 pour chaque valeur de n. Quand n est un, l est zéro. Lorsque n est deux, l a deux valeurs possibles zéro et un.

Lorsque n est trois, l peut être zéro, un ou deux. Le nombre de valeurs l possibles indique le nombre de groupes d'orbitales de forme différente, ou de sous-couches, au nième niveau d'énergie. Les sous-coquilles sont désignées par des lettres associées aux valeurs de l.

Zéro, un, deux et trois correspondent respectivement aux orbitales s, p, d et f. Ceux-ci seront discutés dans la prochaine leçon. Le nombre quantique magnétique, m_l, décrit l'orientation dans l'espace de l'orbitale de l'électron occupe, qui est également lié à l'électron du moment angulaire.

m_l peut avoir n'importe quelle valeur entière entre-l et l, y compris zéro. Le nombre d'orientations pour un sous-shell donné est égal à 2l 1. Lorsque n est deux, il y a deux sous-shells, car l peut être zéro ou un.

Ce sont les sous-shells 2s et 2p, respectivement. Le sous-shell 2p a trois orbitales 2p, car il y a trois valeurs pour ml:1, 0 et 1. Le quatrième nombre quantique, m_s, est le nombre quantique de spin.

Les électrons tournent des charges et se comportent comme de minuscules aimants à barres. Les deux mouvements de rotation possibles pour l'électron sont dans le sens horaire, indiqué par un m_sof 1/2, et dans le sens antihoraire, indiqué par un m_s de 1/2.