Welche der folgenden Aussagen ist keine gültige Menge von vier Quantenzahlen? Wie können Sie das feststellen?

Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie mit den gültigen Werten vertraut sind, die jede Quantenzahl annehmen kann.

Wie Sie sehen können, die Hauptquantenzahl, #n#, bestimmt die möglichen Werte der Drehimpulsquantenzahl, #l#, der wiederum die möglichen Werte des magnetische Quantenzahl, #m_l#.

Die Spin-Quantenzahl ist unabhängig von den Werten der anderen drei Quantenzahlen und kann nur zwei mögliche Werte haben, #+1/2# und #-1/2#.

Betrachten Sie nun die Beziehung zwischen dem Wert von #n# und der Wert von #l# für jede dieser fünf Mengen von Quantenzahlen.

#(a)" "n=2, l=0, m_l = 0, m_s = +1/2" "color(green)(sqrt())#

Dieses Set ist gültig weil #l# kann den Wert annehmen #0# wann #n=2#. Das Gleiche kann gesagt werden #m_l#, was den Wert annehmen kann #0# wann #l=0#.

Dieser Quantenzahlensatz repräsentiert ein Elektron, das sich auf der befindet zweite EnergieebeneIn der S-SubshellIn der #2s# Orbital, das hat Spin-up.

#(b)" " n=2, l=1, m_l = 0, m_s = -1/2" "color(green)(sqrt())#

Dieses Set ist gültig weil #l=1# liegt immer noch im akzeptierten Wert von

#l = 0, 1, ..., (n-1)#

wann #n=2#. Diesmal repräsentiert die Menge ein Elektron, das sich auf der befindet zweite EnergieebeneIn der p-SubshellIn der #2p_z# Orbital, das hat Spin-Down.

#(c)" "n=3, l=1, m_l=-1, m_s = -1/2" "color(green)(sqrt())#

Sie haben es wieder mit einem gültigen Satz zu tun. Alle Quantenzahlen liegen innerhalb ihrer akzeptierten Werte. Beachten Sie, dass wenn #l=1#, du kannst haben

#m_l = {-1, color(white)(-)0, +1}#

Dieser Satz stellt ein Elektron dar, das sich auf der befindet dritte EnergieebeneIn der p-SubshellIn der #3p_x# Orbital, das hat Spin-Down.

#(d)" "n=1, l=0, m_l = 0, m_s = +1/2" "color(green)(sqrt())#

Dieser Satz ist gültig und repräsentiert ein Elektron, das sich auf der befindet erstes EnergieniveauIn der S-SubshellIn der #1s# Orbital, das hat Spin-up.

#(e)" "n=1, l=1, m_l = 0, m_s = +1/2 " "color(red)(xx)#

Das ist nicht eine gültige Menge von Quantenzahlen. Beachte das #l# kann den Wert von nicht annehmen #n#, Aber hier

#n=1" "# and #" "l=1#

Dies bedeutet, dass die Menge kein Elektron beschreiben kann, das sich in einem Atom befindet, dh es ist Kein gültiger Satz.