מספרים קוונטיים
המספרים הקוונטיים מייצגים בעיקר את כתובת האלקטרון באטום. המספרים הקוונטיים מייצגים את מיקומו, רמת האנרגיה והספין של האלקטרון באטום. המספרים הקוונטיים הם שימושיים לייצוג תצורת האלקטרונים. ישנם ארבעה סוגים של מספרים קוונטיים –
מספר קוונטי ראשי (n)
מספר קוונטי מסלולי או אזימוטלי (l)
מספר קוונטי מגנטי (m או ml)
מספר קוונטי מגנטי ספיני (ms)
מספר קוונטי ראשי (n)
מספר הקוונטי הראשי של אלקטרון מייצג את רמת האנרגיה העיקרית, קליפה או מסלול שאליו принадлежит האלקטרון. הוא מיוצג על ידי 'n'. יש לו ערכים שלמים, כלומר 1, 2, 3, 4, וכו'. מספר קוונטי ראשי משמש במודל האטומי של בוהר וסאמרפילד.
אלקטרונים בעלי מספר קוונטי ראשי, קשורים לרמות אנרגיה זהות (קליפות). רמות האנרגיה מתוארות על ידי האותיות K, L, M, N, וכו'. עבור רמות אנרגיה שונות (קליפות), ערכי "מספר הקוונטי הראשי 'n' והמספר המקסימלי של אלקטרונים הקשורים לרמות אנרגיה שונות נתון בטבלה להלן-
| מס' סידורי | רמת אנרגיה או מסלול (קליפה) | מספר קוונטי ראשי 'n' | מספר מקסימלי של אלקטרונים (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 |
ככל שמספר הקוונטי של קליפה גדל, המרחק של הקליפה גדל. לכן, לקליפות יש רמות אנרגיה שונות שמורדות עם עלייה במספר הקוונטי.
מספר קוונטי מסלולי או אזימוטלי (l)
מספר הקוונטי המסלולי או האזימוטלי מייצג את המשנה-הקליפה של מסלול שאליו קשור האלקטרון. כל קליפה עיקרית (רמת אנרגיה) מחולקת לתת-רמות אנרגיה/תתי-קליפות.
תתי-הקליפות הללו מכונות גם מסלולים. תתי-הקליפות/המסלולים מתוארים על ידי s, p, d, f, וכו' עם מספר קוונטי מסלולי המתאים l = 1, 2, 3, 4, וכו'. מספר המשנה-קליפות בכל קליפה עיקרית שווה למספר הקוונטי הראשי 'n'. יכולת כל קליפה עיקרית יכולה להיות נקבעת על ידי חיבור יכולת האלקטרונים של תתי-הקליפות. יכולת תתי-הקליפות נתונה בטבלה להלן-
| מס' סידורי | תת-קליפה | מספר קוונטי (l) | יכולת אלקטרונים של תת-קליפה 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 |
מספר הקוונטי המסלולי או האזימוטלי מייצג את התנע הזוויתי והצורה האפשרית של מסלול שאליו קשור האלקטרון. למשל: עבור מספר קוונטי מסלולי, l = 0, ערך התנע הזוויתי הוא אפס והצורה של המסלול היא קו ישר עם תנע זוויתי אפס. עבור l = 1, הצורה של המסלול היא אליפסה עם ערך לא אפס של התנע הזוויתי. עבור l = 2, הצורה של המסלול היא אליפסה מעוגלת יותר עם ערך גבוה יותר של התנע הזוויתי.
עבור ערכים שונים של מספר הקוונטי המסלולי או האזימוטלי, הצורה של המסלולים מוצגת בטבלה להלן-
בתצורת האלקטרונים, מספר הקוונטי הראשי מוזכר ממש לפני האות ומספר האלקטרונים עם אותו מספר קוונטי מסלולי מיוצג כסופרסקריפט של האות. למשל: אם לאטום יש 6 אלקטרונים עם מספר קוונטי ראשי 2 בתת-קליפה של 'p'. אז בתצורת האלקטרונים זה ייחשב כ'2p6'.
מספר קוונטי מגנטי (m או ml)
מספר הקוונטי המגנטי (ml) מייצג את המסלולים של תת-קליפה נתונה. עבור ערך נתון של l, ערך המספר הקוונטי המגנטי (ml) נע בין – l ל+ l. למשל, עבור תת-קליפה p, ערך ml יהיה, ml = – 1, 0, + 1. המסלולים מיוצגים כpx, py וpz. כאשר, הסופרסקריפט מייצג את כיוון ציר הסיבוב. עבור ערך נתון של l, ישנם 2l + 1 ערכים אפשריים של ml. הקליפה עם מספר קוונטי ראשי 'n', יש n2 מסלולים בקליפה זו (רמת אנרגיה). עבור תתי-קליפות, מספר המסלולים האפשריים והמספר הקוונטי המגנטי נתון בטבלה להלן-
