क्वांटम संख्या और इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स

रसायन विज्ञान अधिकतर परमाणुओं और अणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन संबंधों का अध्ययन है। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के व्यवहार को समझना, जैसे कि Aufbau सिद्धांत, समझ का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है रसायनिक प्रतिक्रिया. प्रारंभिक परमाणु सिद्धांत इस विचार का उपयोग किया कि एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन ने मिनी सौर प्रणाली के समान नियमों का पालन किया जहां ग्रह इलेक्ट्रॉन थे जो एक केंद्र प्रोटेक्ट सूर्य की परिक्रमा कर रहे थे। विद्युत आकर्षक बल गुरुत्वाकर्षण बलों की तुलना में बहुत मजबूत होते हैं, लेकिन दूरी के लिए समान मूल उलटा वर्ग नियमों का पालन करते हैं। प्रारंभिक टिप्पणियों से पता चला है कि इलेक्ट्रॉन एक व्यक्तिगत ग्रह के बजाय नाभिक के आसपास के बादल की तरह अधिक बढ़ रहे थे। बादल की आकृति, या कक्षीय, ऊर्जा की मात्रा पर निर्भर करती है, कोणीय गति और व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय क्षण। एक परमाणु के गुण ऋणावेशित सूक्ष्म अणु का विन्यास चार द्वारा वर्णित हैं क्वांटम संख्याएं: n, ℓ, म, तथा रों.

पहला है ऊर्जा स्तर सांख्यिक अंक, n. कक्षा में, निम्न ऊर्जा कक्षा आकर्षण के स्रोत के करीब हैं। आप जितनी ऊर्जा कक्षा में दे रहे हैं, उतनी ही 'बाहर' जाएगी। यदि आप शरीर को पर्याप्त ऊर्जा देते हैं, तो यह सिस्टम को पूरी तरह से छोड़ देगा। एक इलेक्ट्रॉन कक्षीय के लिए भी यही सच है। के उच्च मूल्य

दूसरा क्वांटम नंबर कोणीय क्वांटम संख्या है, um। का प्रत्येक मूल्य n has से (मान -1) के मानों में ℓ के कई मान हैं। यह क्वांटम संख्या 'आकार' का निर्धारण करती है इलेक्ट्रॉन बादल. रसायन विज्ञान में, of के प्रत्येक मूल्य के नाम हैं। पहला मान, first = 0 जिसे एक कक्षीय कहा जाता है। s ऑर्बिटल्स गोलाकार होते हैं, जो नाभिक पर केंद्रित होते हैं। दूसरा, ital = 1 को पी ऑर्बिटल कहा जाता है। पी ऑर्बिटल्स आमतौर पर ध्रुवीय होते हैं और नाभिक की ओर बिंदु के साथ एक अश्रु पंखुड़ी का आकार बनाते हैं। ℓ = 2 ऑर्बिटल को डी ऑर्बिटल कहा जाता है। ये ऑर्बिटल्स पी ऑर्बिटल आकार के समान हैं, लेकिन क्लोवरलीफ़ की तरह अधिक 'पंखुड़ियों' के साथ। वे पंखुड़ियों के आधार के चारों ओर रिंग आकार भी रख सकते हैं। अगला कक्षीय, ℓ = 3 कहा जाता है ए च ऑर्बिटल. ये ऑर्बिटल्स डी ऑर्बिटल्स के समान दिखते हैं, लेकिन इससे भी अधिक 'पंखुड़ियों' के साथ। Names के उच्च मूल्यों में ऐसे नाम हैं जो वर्णमाला क्रम में अनुसरण करते हैं।

तीसरा क्वांटम नंबर चुंबकीय क्वांटम संख्या है, म. इन संख्याओं को पहले स्पेक्ट्रोस्कोपी में खोजा गया था जब गैसीय तत्वों को एक चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में लाया गया था। किसी विशेष कक्षा में स्थित वर्णक्रमीय रेखा कई रेखाओं में विभाजित हो जाती है जब एक चुंबकीय क्षेत्र को पूरे गैस में पेश किया जाएगा। विभाजित लाइनों की संख्या कोणीय क्वांटम संख्या से संबंधित होगी। यह संबंध relationship के हर मूल्य के लिए दिखाता है, के मूल्यों का एक समान सेट म -ranging से ℓ तक पाया जाता है। यह संख्या अंतरिक्ष में कक्षीय अभिविन्यास को निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, पी ऑर्बिटल्स ℓ = 1 के अनुरूप, हो सकते हैं म -1,0,1 के मान। यह पी ऑर्बिटल आकार की जुड़वां पंखुड़ियों के लिए अंतरिक्ष में तीन अलग-अलग झुकावों का प्रतिनिधित्व करेगा। वे आमतौर पर पी होने के लिए परिभाषित होते हैं_एक्स, पी_y, पी_z उनके साथ संरेखित अक्षों का प्रतिनिधित्व करने के लिए।

चौथा क्वांटम नंबर है स्पिन क्वांटम संख्या, रों. के लिए केवल दो मान हैं रों, + ½ और-+। इन्हें 'स्पिन अप' और 'स्पिन डाउन' भी कहा जाता है। इस संख्या का उपयोग व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों के व्यवहार को समझाने के लिए किया जाता है जैसे कि वे एक दक्षिणावर्त या वामावर्त में घूम रहे थे। ऑर्बिटल्स का महत्वपूर्ण हिस्सा तथ्य यह है कि प्रत्येक मूल्य म दो इलेक्ट्रॉनों और उन्हें एक दूसरे से अलग करने के लिए एक रास्ता की जरूरत है।

ये चार नंबर, n, ℓ, म, तथा रों एक स्थिर परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की क्वांटम संख्या अद्वितीय होती है और उस परमाणु में किसी अन्य इलेक्ट्रॉन द्वारा साझा नहीं की जा सकती। इस गुण को कहा जाता है पाउली अपवर्जन सिद्धांत. एक स्थिर परमाणु में जितने प्रोटॉन होते हैं, उतने ही इलेक्ट्रॉन होते हैं। क्वांटम संख्याओं को नियंत्रित करने वाले नियमों को समझने के बाद इलेक्ट्रॉन अपने परमाणु के चारों ओर खुद को उन्मुख करने के लिए जो नियम सरल होते हैं।

• n पूरे नंबर मान हो सकते हैं: 1, 2, 3, ...
• के हर मूल्य के लिए n, to 0 से पूर्णांक मान हो सकते हैं (n-1)
• म शून्य से-any से + सहित किसी भी संपूर्ण संख्या मान हो सकता है
• रों या तो + be या -½ हो सकता है