Kvantni brojevi
Kvantni brojevi su u osnovi predstavljaju adresu elektrona u atomu. Ovi kvantni brojevi predstavljaju lokaciju, energijski nivo i spin elektrona u atomu. Ovi kvantni brojevi su korisni za predstavljanje konfiguracije elektrona. Kvantni brojevi se dijele na četiri vrste –
Glavni kvantni broj (n)
Orbitalni ili azimutalni kvantni broj (l)
Magnetni kvantni broj (m ili ml)
Spin-magnetni kvantni broj (ms)
Glavni kvantni broj (n)
Glavni kvantni broj elektrona predstavlja glavni energijski nivo ili ljusku ili orbitu kojoj elektron pripada. Označava se sa ‘n’. Ima integralne vrijednosti, tj. 1, 2, 3, 4, … itd. Glavni kvantni broj se koristi u Bohrovom i Sommerfeldovom modelu atoma. Elektroni s glavnim kvantnim brojem su povezani s istim energijskim nivoima (ljuskama). Ovi energijski nivoi označavaju se slovima K, L, M, N, … itd. Za različite energijske nivoe (ljuske) vrijednost “Glavnog kvantnog broja ‘n’ i maksimalan broj elektrona povezanih s različitim energijskim nivoima dani su u tablici ispod-
| Red. br. | Energijski nivo ili Orbita (ljuska) | Glavni kvantni broj ‘n’ | Maksimalan broj elektrona (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 |
Kako se kvantni broj ljuske povećava, udaljenost ljuske se povećava. Stoga, ljuske imaju različite energijske nivoe koji se smanjuju s povećanjem kvantnog broja.
Orbitalni ili azimutalni kvantni broj (l)
Orbitalni ili azimutalni kvantni broj predstavlja subljusku orbite kojoj je elektron povezan. Svaka glavna ljuska (energijski nivo) podijeljena je na subenergijske nivoe/subljuske.
Ove subljuske također se zovu orbite. Ove subljuske/orbite označavaju se slovima s, p, d, f, … itd. s odgovarajućim orbitalnim kvantnim brojem l = 1, 2, 3, 4… itd. Broj subljuski u bilo kojoj glavnoj ljusci jednak je glavnom kvantnom broju ‘n’. Kapacitet bilo koje glavne ljuske može se odrediti dodavanjem kapaciteta subljuski. Kapacitet subljuski dat je u tablici ispod-
| Red. br. | Subljuska | Kvantni broj (l) | Kapacitet subljuske 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 |
Orbitalni ili azimutalni kvantni broj predstavlja kutnu količinu gibanja i mogući oblik orbite kojoj je elektron povezan. Na primjer: za orbitalni kvantni broj, l = 0, vrijednost kutne količine gibanja je nula i oblik orbite je prava linija s nulom kutnom količinom gibanja. Za l = 1, oblik orbite je elipsa s nekom nenultom vrijednosti kutne količine gibanja. Za l = 2, oblik orbite je okrugla elipsa s većom vrijednosti kutne količine gibanja. Za različite vrijednosti orbitalnog ili azimutalnog kvantnog broja, oblik orbite prikazan je u tablici ispod- U konfiguraciji elektrona, glavni kvantni broj naveden je upravo prije slova, a broj elektrona s istim orbitalnim kvantnim brojem predstavljen je kao superskripta slova. Na primjer: Ako atom ima 6 elektrona s glavnim kvantnim brojem 2 u subljusci 'p'. Tada će u konfiguraciji elektrona biti označen kao '2p6'.
Magnetni kvantni broj (m ili ml)
Magnetni kvantni broj (ml) predstavlja orbite date subljuske. Za zadatu vrijednost l, vrijednost magnetnog kvantnog broja (ml) raspon je od – l do + l. Na primjer, za p-subljusku, vrijednost ml će biti, ml = – 1, 0, + 1. Orbite predstavljaju se kao px, py i pz. Gdje, indeks predstavlja smjer ose rotacije. Za zadanu vrijednost l, postoji 2l + 1 mogućih vrijednosti ml. Ljuska s glavnim kvantnim brojem 'n' ima n2 orbite u toj ljusci (energijskom nivou). Za subljuske, broj mogućih orbiti i magnetnih kvantnih brojeva dani su u tablici ispod-
