Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Атомдағы әрбір электронға тағайындалған сан
Number assigned to each electron in an atom
Кванттық механикада негізгі кванттық сан (символы n) – атомдағы әрбір электронның күйін сипаттау үшін тағайындалған төрт кванттық санның бірі. Оның мәндері жаратылыс сандары (бірден бастап) болып келеді, бұл оны дискретті айнымалы етеді. Негізгі кванттық саннан басқа, байланысқан электрондар үшін басқа кванттық сандар – азимуттық кванттық сан l, магниттік кванттық сан ml және спиндік кванттық сан s.
In quantum mechanics, the principal quantum number (symbolized n) is one of four quantum numbers assigned to each electron in an atom to describe that electron's state. Its values are natural numbers (from one) making it a discrete variable. Apart from the principal quantum number, the other quantum numbers for bound electrons are the azimuthal quantum number ℓ, the magnetic quantum number ml, and the spin quantum number s.
Жалпы түсінік және тарих
n өскен сайын электронның энергиясы да жоғары болады, сондықтан ол ядромен тығыз байланыста болмайды. n жоғары болса, электрон ядродан орташа алғанда алыстайды. n-дің әрбір мәні үшін 0-ден n - 1 дейін n қабылданған l (азимуттық) мәндері бар, сондықтан n электрондық күйлер көбірек. Спиннің екі күйін есепке алғанда, әр n қабықша 2n2 электрондарға дейін сыйымдылық береді. Төменде сипатталған бір электрондардың қарапайым үлгісінде электрондардың жалпы энергиясы n негізгі кванттық санның теріс кері квадраттық функциясы болып табылады, бұл n > 1 әрқайсысы үшін энергия деңгейінің бұзылуына әкеледі. Күрделі жүйелерде - ядродан басқа күштерге ие жүйелерде - электрон Кулон күші - бұл деңгейлер бөлінеді. Көп электронды атомдар үшін бұл бөліну l параметрлерімен параметрленген "қосалқы қабықтар" береді. Энергия деңгейін сипаттау тек n-ге негізделген, 5 (борондан) басталатын атомдық нөмірлер үшін бара-бара жеткіліксіз болады және калий (Z = 19) және одан кейінгілер үшін мүлдем сәтсіз болады. Негізгі кванттық сан әр түрлі энергия деңгейлерін ажырата отырып, бірінші рет жартылай классикалық Бор атом моделіне арналған. Қазіргі кванттық механиканың дамуымен қарапайым Бор моделі атом орбиталдарының күрделі теориясымен алмастырылды. Алайда қазіргі заманғы теорияда әлі де негізгі кванттық сан қажет.
As n increases, the electron is also at a higher energy and is, therefore, less tightly bound to the nucleus. For higher n the electron is farther from the nucleus, on average. For each value of n there are n accepted ℓ (azimuthal) values ranging from 0 to n − 1 inclusively, hence higher n electron states are more numerous. Accounting for two states of spin, each n shell can accommodate up to 2n2 electrons. In a simplistic one electron model described below, the total energy of an electron is a negative inverse quadratic function of the principal quantum number n, leading to degenerate energy levels for each n > 1. In more complex systems—those having forces other than the nucleus–electron Coulomb force—these levels split. For multielectron atoms this splitting results in "subshells" parametrized by ℓ. Description of energy levels based on n alone gradually becomes inadequate for atomic numbers starting from 5 (boron) and fails completely on potassium (Z = 19) and afterwards. The principal quantum number was first created for use in the semiclassical Bohr model of the atom, distinguishing between different energy levels. With the development of modern quantum mechanics, the simple Bohr model was replaced with a more complex theory of atomic orbitals. However, the modern theory still requires the principal quantum number.
Құндылықтар
Химияда n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 мәндері электрондық қабықтар теориясымен байланысты қолданылады, сондай-ақ әлі ашылмаған 8-ші кезең элементтері үшін n = 8 (немесе 9) мәнінің қосылуы күтілуде. Атомдық физикада, жоғары n мәндері кейде қозған күйлерді сипаттау үшін қолданылады. Жұлдызаралық ортаны байқау нәтижесінде жүздермен өлшенетін n мәндерін қамтитын атомдық сутегінің спектрлік сызықтары анықталды; 766-ға дейінгі мәндер тіркелді.
In chemistry, values n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are used in relation to the electron shell theory, with expected inclusion of n = 8 (and possibly 9) for yet undiscovered period 8 elements. In atomic physics, higher n sometimes occur for description of excited states. Observations of the interstellar medium reveal atomic hydrogen spectral lines involving n on order of hundreds; values up to 766 were detected.