Kwantumgetallen

De kwantumgetallen vertegenwoordigen in wezen het adres van een elektron in een atoom. Deze kwantumgetallen geven de locatie, energieniveau en spin van het elektron in het atoom weer. Deze kwantumgetallen zijn nuttig voor het weergeven van de elektronconfiguratie. Kwantumgetallen zijn er in vier soorten –

1. Hoofdquantumgetal (n)

2. Orbitaal of Azimutale quantumgetal (l)

3. Magnetisch quantumgetal (m of ml)

4. Spin magnetisch quantumgetal (ms)

Hoofdquantumgetal (n)

Het hoofdquantumgetal van een elektron geeft het hoofdenergieniveau of schil of baan aan waartoe het elektron behoort. Het wordt aangeduid met ‘n’. Het heeft gehele waarden, namelijk 1, 2, 3, 4, … etc. Het hoofdquantumgetal wordt gebruikt in het Bohr- en Sommerfeld-atoommodel.
Elektronen die over een hoofdquantumgetal beschikken, zijn verbonden met dezelfde energieniveaus (schillen). Deze energieniveaus worden aangeduid met de letters K, L, M, N, … etc. Voor verschillende energieniveaus (schillen) worden de waarde van het "Hoofdquantumgetal 'n' en het maximale aantal elektronen dat bij verschillende energieniveaus is gekoppeld, in de onderstaande tabel gegeven -

Naarmate het quantumgetal van een schil toeneemt, neemt de afstand van de schil toe. Daarom hebben de schillen verschillende energieniveaus, die afnemen naarmate het quantumgetal toeneemt.

Orbitaal of Azimutale Quantumgetal (l)

Het orbitaal of azimutale quantumgetal vertegenwoordigt het subshell van het orbitaal waarmee het elektron is verbonden. Elk hoofdschil (energieniveau) is onderverdeeld in sub-energieniveaus/subshells.

Deze subshells worden ook wel orbitalen genoemd. Deze subshells/orbitalen worden aangeduid met s, p, d, f, … etc. met overeenkomstige orbitale quantumgetallen l = 1, 2, 3, 4… etc. Het aantal subshells in elk hoofdschil is gelijk aan het hoofdquantumgetal ‘n’. De capaciteit van elk hoofdschil kan worden bepaald door de elektronencapaciteit van de subshells op te tellen. De capaciteit van de subshells staat in de onderstaande tabel -

Het orbitaal of azimutale quantumgetal vertegenwoordigt het hoekmoment en de mogelijke vorm van het orbitaal waarmee het elektron is verbonden. Bijvoorbeeld: voor orbitaal quantumgetal, l = 0, is de waarde van het hoekmoment nul en de vorm van het orbitaal is een rechte lijn met nul hoekmoment. Voor l = 1, is de vorm van het orbitaal een ellips met een zeker niet-nulwaardig hoekmoment. Voor l = 2, is de vorm van het orbitaal een ronder ellips met meer hoekmoment.
Voor verschillende waarden van orbitaal of azimutaal quantumgetal, worden de vormen van de orbitalen in de onderstaande tabel getoond -
Bij de elektronconfiguratie staat het hoofd-quantumgetal direct voor de letter en wordt het aantal elektronen met hetzelfde orbitaal quantumgetal aangegeven als superscript van de letter. Bijvoorbeeld: Als een atoom 6 elektronen heeft met hoofdquantumgetal 2 in het subshell van 'p'. Dan wordt dit in de elektronconfiguratie aangeduid als '2p6'.

Magnetisch Quantumgetal (m of ml)

Het magnetische quantumgetal (ml) vertegenwoordigt de orbitalen van een bepaald subshell. Voor een bepaalde waarde van l, varieert de waarde van het magnetische quantumgetal (ml) van – l tot + l. Bijvoorbeeld, voor p-subshell, zal de waarde van ml zijn, ml = – 1, 0, + 1. De orbitalen worden aangeduid als px, py en pz. Waarbij, de subscript de richting van de as van rotatie aangeeft. Voor een bepaalde waarde van l, zijn er 2l + 1 mogelijke waarden van ml. Het schil met hoofdquantumgetal 'n', heeft n