Números quàntics
Els números quàntics bàsicament representen l'adreça d'un electró en un àtom. Aquests números quàntics representen la ubicació, el nivell d'energia i el gir de l'electró en l'àtom. Aquests números quàntics són útils per representar la configuració electrònica. Els números quàntics són de quatre tipus –
Nombre quàntic principal (n)
Nombre quàntic orbital o azimutal (l)
Nombre quàntic magnètic (m o ml)
Nombre quàntic magnètic de spin (ms)
Nombre quàntic principal (n)
El nombre quàntic principal d'un electró representa el nivell d'energia principal o capa o òrbita a la qual pertany l'electró. Es representa amb 'n'. Té valors enters, és a dir, 1, 2, 3, 4, etc. El nombre quàntic principal s'utilitza en els models atòmics de Bohr i Sommerfeld.
Els electrons amb nombre quàntic principal, estan associats als mateixos nivells d'energia (capes). Aquests nivells d'energia es denoten amb les lletres K, L, M, N, etc. Per a diferents nivells d'energia (capes), el valor del "nombre quàntic principal 'n' i el nombre màxim d'electrons associats amb diferents nivells d'energia es donen en la taula següent -
| Núm. ord. | Nivell d'energia o Òrbita (capa) | Nombre quàntic principal ‘n’ | Nombre màxim d'electrons (2n2) |
| 1 | K | 1 | 2×12=2 |
| 2 | L | 2 | 2×22=8 |
| 3 | M | 3 | 2×32=18 |
| 4 | N | 4 | 2×42=32 |
Com el nombre quàntic d'una capa augmenta, la distància de la capa augmenta. Per tant, les capes tenen diferents nivells d'energia que disminueixen amb l'augment del nombre quàntic.
Nombre quàntic orbital o azimutal (l)
El nombre quàntic orbital o azimutal representa la subcapa orbital a la qual està associat l'electró. Cada capa principal (nivell d'energia) es subdividix en subnivells d'energia/subcapes.
Aquestes subcapes també s'anomenen orbitals. Aquestes subcapes/orbitals es designen amb s, p, d, f, etc., amb el corresponent nombre quàntic orbital l = 1, 2, 3, 4, etc. El nombre de subcapes en qualsevol capa principal és igual al nombre quàntic principal 'n'. La capacitat de qualsevol capa principal es pot determinar sumant la capacitat electrònica de les subcapes. La capacitat de les subcapes es dóna en la taula següent -
| Núm. ord. | Subcapa | Nombre quàntic (l) | Capacitat electrònica de la subcapa 2(2l + 1) |
| 1 | s | 1 | 2(2 × 0 + 1)=2 |
| 2 | p | 2 | 2(2 × 1 + 1)=6 |
| 3 | d | 3 | 2(2 × 2 + 1)=10 |
| 4 | f | 4 | 2(2 × 3 + 1)=14 |
El nombre quàntic orbital o azimutal representa el moment angular i la possible forma de l'orbital al qual està associat l'electró. Per exemple: per al nombre quàntic orbital, l = 0, el valor del moment angular és zero i la forma de l'orbital és una línia recta amb moment angular zero. Per l = 1, la forma de l'orbital és una el·lipse amb un cert valor no zero del moment angular. Per l = 2, la forma de l'orbital és una el·lipse més rodona amb un valor més gran del moment angular.
Per a diferents valors del nombre quàntic orbital o azimutal, la forma dels orbitals es mostra en la taula següent -
En la configuració electrònica, el nombre quàntic principal es declara just abans de la lletra i el nombre d'electrons amb el mateix nombre quàntic orbital es representa com superíndex de la lletra. Per exemple: Si un àtom té 6 electrons amb nombre quàntic principal 2 en la subcapa de 'p'. Llavors, en la configuració electrònica, es denotarà com '2p6'.
Nombre quàntic magnètic (m o ml)
El nombre quàntic magnètic (ml) representa els orbitals d'una subcapa donada. Per a un valor donat de l, el valor del nombre quàntic magnètic (ml) varia de – l a + l. Per exemple, per a la subcapa p, el valor de ml serà, ml = – 1, 0, + 1. Els orbitals es representen com px, py i pz. On, el subíndex representa la direcció de l'eix de rotació. Per a un valor donat de l, hi ha 2l + 1 valors possibles de ml. La capa amb nombre quàntic principal 'n', té n2 orbitals en aquesta capa (nivell d'energia). Per a les subcapes, el nombre d'orbitals possibles i nombres quàntics magnètics es donen en la taula següent -
