学習目標
- 4つの量子数を定義する
- 適切なデータが与えられた場合、特定の電子の量子数を決定する。
Can you guess how many people are in this stadium?
大学やプロのサッカーの試合を観戦する場合、入場するためにはチケットが必要です。 そのチケットには、ゲート番号、セクション番号、列番号、座席番号が指定されていることがほとんどです。 この4つの部分が同じチケットはありません。 ゲート番号、セクション番号、座席番号が同じであっても、異なる列でなければなりません。
私たちは、関連する原子の中の電子の位置を表すために、量子数と呼ばれる一連の特定の数字を使用します。 量子数は、原子の軌道とその軌道にある電子の特性を特定します。 原子やイオンの中の電子は、その状態を表す4つの量子数を持っています。
主量子数(n)
(n)で示される主量子数とは、電子が占有する主なエネルギー準位のことである。 エネルギー準位とは、原子核から一定の距離にある準位のことです。 エネルギー準位は原子核からの一定の距離で、1、2、3、4、5、6、…と整数で表されます。 n=1では電子が原子核に最も近く、n=2ではさらに遠く、n=3ではさらに遠くなります。
角運動量量子数(l)
角運動量量子数は(l)と表記され、電子の軌道の形を表します。 角運動量量子数は、0から(n – 1)までの正の値をとる。
磁気量子数(m1)
磁気量子数は(m1)と表記され、空間における軌道の向きを表す。 電子は、原子核を中心とした3次元空間において、3つの面（x、y、z）のいずれかに位置することができます。 角運動量の量子数lに対して、m1の値は（2l＋1）個存在する。 一例として
n = 2
l = 0または1
l = 0の場合、m1 = 0
l = 1の場合、m1 = -1, 0, +1
| 主なエネルギーレベルと サブレベル | |||
|---|---|---|---|
| 主なエネルギーレベル | サブレベルの数th of possible sublevels | Possible Angular Momentum Quantum Numbers | Orbital Designation by Principal Energy Level and Sublevel |
| n = 1 | 1 | l = 0 | 1s |
| n = 2 | 2 | l = 0 l = 1 |
2s 2p |
| n = 3 | 3 | l = 0 l = 1 l = 2 |
3s 3p 3d |
| n = 4 | 4 | l = 0 l = 1 l = 2 l = 3 |
4s 4p 4d 4f |
上の表は、対応する角運動量量子数(l)がl = 0の場合に可能な磁気量子数値(m1)を示しています。 l = 0、l = 1、l = 2、l = 3の角運動量量子数（l）に対応する磁気量子数値（m1）を示しています。
スピン量子数（ms）
概要
- 量子数は軌道上の電子の配置を特定するものである
- 電子の振る舞いの様々な側面に関する情報を提供する4つの量子数がある。
Practice
ビデオを見て、各問題で一時停止し、答えが書き込まれる前に量子数を計算してみてください。
おさらい
- 量子数は何をするものですか？
- 主量子数とは何か
- スピン量子数とは何を表すのか
用語集
- 角運動量量子数(l)。
- 角運動量量子数（l）：電子が占める一般的な領域を表します。
- 磁気量子数（m）：電子の軌道の向きを表します。
- 磁化量子数（m）：空間における電子の軌道の向きを記述する。
- 主量子数（n）：電子が占有する主なエネルギーレベルを指定する。 電子が占有している主なエネルギー準位を指定する。
- 量子数。 原子内の電子の位置を記述する。
- スピン量子数（ms）。