Soru

Zorluk: KolayModern Atom Teorisi ve Kuantum Sayıları

Modern atom teorisinde, bir elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgeleri (orbitalleri) tanımlamak için kuantum sayıları kullanılır.

Buna göre, baş kuantum sayısı n=3n = 3 olan enerji düzeyindeki bir elektronun açısal momentum kuantum sayısı (ll) ve manyetik kuantum sayısı (mlm_l) aşağıdakilerden hangisi olamaz?

  1. A
    l=1l = 1, ml=0m_l = 0
  2. B
    l=2l = 2, ml=1m_l = -1
  3. C
    l=0l = 0, ml=0m_l = 0
  4. l=2l = 2, ml=+3m_l = +3Cevap
  5. E
    l=1l = 1, ml=1m_l = -1

Cevap

Açısal momentum kuantum sayısı l = 2 ve manyetik kuantum sayısı m_l = +3 olan ikili
Açısal momentum kuantum sayısı l = 2 olduğunda, manyetik kuantum sayısı m_l en fazla +2 değerini alabilir. m_l kuantum sayısı -l ile +l arasındaki tam sayı değerlerini alabildiği için l = 2 durumunda m_l değeri +3 olamaz. Bu nedenle l = 2, m_l = +3 ikilisi kuantum kurallarına aykırıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Baş kuantum sayısı nn ile açısal momentum kuantum sayısı ll arasındaki ilişkiyi belirleyin.
n=3n = 3 için ll kuantum sayısı 0,1,20, 1, 2 değerlerini alabilir (ln1l \le n-1).
Modern atom teorisinde açısal momentum kuantum sayısı ll, en fazla n1n-1 değerini alabilir.
2
Açısal momentum kuantum sayısı ll ile manyetik kuantum sayısı mlm_l arasındaki ilişkiyi inceleyin.
l=2l = 2 için mlm_l kuantum sayısı 2,1,0,1,2-2, -1, 0, 1, 2 değerlerini alabilir.
Manyetik kuantum sayısı mlm_l, l-l ile +l+l arasındaki (sınırlar dahil) tüm tam sayı değerlerini alabilir.
3
Seçeneklerde verilen ikilileri kontrol ederek kurallara uymayan durumu tespit edin.
l=2l = 2 iken ml=+3m_l = +3 değerinin alınamayacağı görülür.
ml=+3m_l = +3 değeri, l=2l = 2 sınırının ([2,+2][-2, +2]) dışında kalmaktadır.

Anahtar Kavram

Modern Atom Teorisine göre kuantum sayılarının (n, l, m_l) alabileceği değer sınırları.
Bu soruyu puanla