Какие значения принимает орбитальное квантовое число для второго энергетического уровня


Орбитальное квантовое число является одним из важных параметров, характеризующих электронные орбитали в атоме. Оно определяет форму и энергию орбитали. В атомах водорода и других одноэлектронных атомах, орбитальное квантовое число принимает целые значения от 0 до (n-1), где n — главное квантовое число, определяющее энергетический уровень.

На втором энергетическом уровне, соответствующем n=2, орбитальное квантовое число может принимать значения l=0 и l=1. l=0 соответствует s-орбитали, имеющей форму сферы. l=1 соответствует p-орбитали, которая имеет форму шарового кольца вокруг ядра атома. Всего на втором энергетическом уровне можно найти две орбитали — s-орбиталь и три p-орбитали (p_x, p_y, p_z), ориентированные вдоль осей координат.

Значение орбитального квантового числа второго энергетического уровня имеет важное значение для понимания структуры атомов и возможности электронных переходов между орбиталями. В химических реакциях с участием атомов водорода и других атомах, на втором энергетическом уровне электрон может занимать как s-орбиталь, так и одну из трех p-орбиталей, что может оказывать влияние на свойства веществ и реакционную способность.

Содержание
  1. Число орбиталей на втором энергетическом уровне
  2. Описание числа орбиталей второго энергетического уровня
  3. Магнитное квантовое число на втором энергетическом уровне
  4. Значение магнитного квантового числа на втором энергетическом уровне
  5. Формула для определения возможных значений орбитального квантового числа на втором энергетическом уровне
  6. Пример расчета значений орбитального квантового числа
  7. Взаимосвязь орбитального и магнитного квантовых чисел на втором энергетическом уровне

Число орбиталей на втором энергетическом уровне

На втором энергетическом уровне (n=2) числовое значение орбитального квантового числа может быть равно 0 или 1. Это означает, что на втором энергетическом уровне могут находиться две орбитали с различными значениями магнитного квантового числа.

При n=2, значение орбитального квантового числа (l) может быть равно 0 или 1. Если l=0, орбиталь называется s-орбиталью. Если l=1, орбиталь называется p-орбиталью.

Таким образом, на втором энергетическом уровне есть одна s-орбиталь и три p-орбитали (p_x, p_y, p_z), что в сумме даёт четыре орбитали. В каждой орбитали может находиться до двух электронов, поэтому на втором энергетическом уровне может находиться максимальное количество восьми электронов.

Описание числа орбиталей второго энергетического уровня

При l = 0 орбиталь называется s-орбиталью. Она представляет собой сферическую симметричную оболочку вокруг ядра атома. Второй энергетический уровень содержит одну s-орбиталь.

При l = 1 орбиталь называется p-орбиталью. Она имеет форму грушевидной области с двумя выростами, называемыми пучностями или лепестками, расположенными по разным осям. Второй энергетический уровень содержит три p-орбитали: px, py и pz.

ОрбитальОрбитальное квантовое число, l
s-орбиталь0
px-орбиталь1
py-орбиталь1
pz-орбиталь1

Таким образом, второй энергетический уровень атома содержит четыре орбитали: одну s-орбиталь и три p-орбитали.

Магнитное квантовое число на втором энергетическом уровне

Магнитное квантовое число, обозначаемое символом m, определяет ориентацию орбитали в пространстве относительно внешнего магнитного поля. Для второго энергетического уровня возможны три значения магнитного квантового числа: -1, 0, 1.

Эти значения указывают на количество субуровней, образующихся на втором энергетическом уровне атома. Каждому субуровню соответствует своя орбиталь, имеющая определенную форму и ориентацию в пространстве.

Магнитное квантовое число, в сочетании с другими квантовыми числами, позволяет полностью описать энергетическое состояние электрона и определить его местоположение в атоме.

Значение магнитного квантового числа на втором энергетическом уровне

Магнитное квантовое число (m) представляет собой одну из четырех квантовых чисел, которые описывают электронные орбитали в атоме. Магнитное квантовое число определяет ориентацию орбитали в магнитном поле.

На втором энергетическом уровне (n=2) магнитное квантовое число может принимать значения от -1 до +1. Таким образом, на этом уровне существуют три орбитали с различными ориентациями в магнитном поле.

Значение магнитного квантового числа связано с формулой: m = — l, — l + 1,…, l — 1, l, где l — орбитальное квантовое число. На втором энергетическом уровне орбитальное квантовое число l может принимать значение 0 или 1, что соответствует тому, что магнитное квантовое число m может быть равно -1, 0 или +1.

Значение магнитного квантового числа на втором энергетическом уровне имеет важное значение для определения распределения электронных орбиталей и их энергетических состояний в атоме.

Формула для определения возможных значений орбитального квантового числа на втором энергетическом уровне

На втором энергетическом уровне атома возможны следующие значения орбитального квантового числа:

1. s-орбитали:

l = 0

Соответствующая формула:

n = 2

2. p-орбитали:

l = 1

Соответствующая формула:

n = 2

Таким образом, на втором энергетическом уровне атома возможны два значения орбитального квантового числа: для s-орбиталей — 0, а для p-орбиталей — 1.

Пример расчета значений орбитального квантового числа

Орбитальное квантовое число (l) представляет собой один из квантовых чисел, которое характеризует форму орбитали атома. Значение орбитального квантового числа зависит от главного квантового числа (n), которое определяет энергетический уровень атома.

На втором энергетическом уровне (n = 2) возможны два значения орбитального квантового числа: 0 и 1. Орбитали с орбитальным квантовым числом 0 второго энергетического уровня называются s-орбиталями, а орбитали с орбитальным квантовым числом 1 — p-орбиталями.

Орбитальное квантовое число (l)Обозначение орбиталиНазвание орбитали
0ss-орбиталь
1pp-орбиталь

Значения орбитального квантового числа второго энергетического уровня имеют важное значение в определении электронной конфигурации атома и его химических свойств.

Взаимосвязь орбитального и магнитного квантовых чисел на втором энергетическом уровне

Орбитальные квантовые числа связаны с магнитными квантовыми числами m, которые определяют ориентацию орбитали в пространстве. Для каждого значения l существует 2l+1 различных значений m, которые могут быть равны от -l до +l. Например, для орбитальной оболочки с l=0 существует только одно значение m, равное 0, а для орбитальной оболочки с l=2 существует пять значений m, равные -2, -1, 0, 1 и 2.

Таким образом, на втором энергетическом уровне атома существуют четыре орбитали с различными значениями орбитального квантового числа l (s, p, d и f) и соответствующими значениями магнитного квантового числа m.

Значение lТип орбиталиКоличество значений m
0s1
1p3
2d5
3f7

Добавить комментарий

Вам также может понравиться