양자수
양자수는 기본적으로 원자 내의 전자의 주소를 나타냅니다. 이 양자수는 원자 내에서 전자의 위치, 에너지 수준 및 스핀을 나타냅니다. 이 양자수는 전자 구성을 나타내는 데 유용합니다. 양자수는 네 가지 유형이 있습니다 –
주 양자수 (n)
궤도 또는 방위 양자수 (l)
자기 양자수 (m 또는 ml)
스핀 자기 양자수 (ms)
주 양자수 (n)
전자의 주 양자수는 전자가 속한 주 에너지 수준이나 셸 또는 궤도를 나타냅니다. 이는 'n'으로 표시됩니다. 이는 정수 값 즉, 1, 2, 3, 4, …… 등입니다. 주 양자수는 보어와 섬머필드 원자 모델에서 사용됩니다.
주 양자수를 가진 전자는 동일한 에너지 수준(셸)과 관련이 있습니다. 이러한 에너지 수준은 K, L, M, N, ……. 등으로 표시됩니다. 다른 에너지 수준(셸)에 대한 "주 양자수 'n'과 각 에너지 수준과 관련된 최대 전자 수는 아래 표에 나열되어 있습니다.
| 순번 | 에너지 수준 또는 궤도 (셸) | 주 양자수 ‘n’ | 최대 전자 수 (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 |
쉘의 양자수가 증가함에 따라 쉘의 거리가 증가합니다. 따라서 양자수가 증가할수록 에너지 수준이 감소하는 쉘이 존재합니다.
궤도 또는 방위 양자수 (l)
궤도 또는 방위 양자수는 전자가 연결된 궤도의 하위 쉘을 나타냅니다. 각 주 쉘(에너지 수준)은 하위 에너지 수준/하위 쉘로 세분화됩니다.
이 하위 쉘은 또한 궤도라고 불립니다. 이 하위 쉘/궤도는 s, p, d, f, ……. 등으로 표시되며, 해당 궤도 양자수 l = 1, 2, 3, 4…… 등입니다. 각 주 쉘의 하위 쉘 수는 주 양자수 'n'과 같습니다. 주 쉘의 용량은 하위 쉘의 전자 용량을 더하여 결정할 수 있습니다. 하위 쉘의 용량은 아래 표에 나열되어 있습니다.
| 순번 | 하위 쉘 | 양자수 (l) | 하위 쉘의 전자 용량 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 |
궤도 또는 방위 양자수는 전자가 연결된 궤도의 각운동량과 가능한 형태를 나타냅니다. 예를 들어, 궤도 양자수 l = 0인 경우, 각운동량의 값은 0이며, 궤도의 형태는 직선입니다. l = 1인 경우, 궤도의 형태는 일정한 각운동량을 가진 타원입니다. l = 2인 경우, 궤도의 형태는 더 큰 각운동량을 가진 둥근 타원입니다.
다른 값의 궤도 또는 방위 양자수에 따른 궤도의 형태는 아래 표에 나열되어 있습니다.
전자 구성에서 주 양자수는 문자 앞에 기술되고, 같은 궤도 양자수를 가진 전자의 수는 문자의 상부 첨자로 표시됩니다. 예를 들어, 주 양자수 2를 가진 'p' 하위 쉘에 6개의 전자가 있는 원자인 경우, 전자 구성에서는 '2p6'로 표시됩니다.
자기 양자수 (m 또는 ml)
자기 양자수 (ml)는 주어진 하위 쉘의 궤도를 나타냅니다. 주어진 l 값에 대해 자기 양자수 (ml)의 값은 – l부터 + l까지 범위를 갖습니다. 예를 들어, p-하위 쉘의 경우, ml의 값은 ml = – 1, 0, + 1입니다. 궤도는 px, py 및 pz로 표시됩니다. 여기서 하위 스크립트는 회전축의 방향을 나타냅니다. 주어진 l 값에 대해 ml의 가능한 값은 2l + 1입니다. 주 양자수 'n'을 가진 쉘은 그 쉘(에너지 수준)에 n2 개의 궤도를 가지고 있습니다. 하위 쉘의 경우, 가능한 궤도 수와 자기 양자수는 아래 표에
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