پرسش

می خواستم درباره ی ساختار اتم و همچنین عدد
كوانتمی آن برایم توضیح دهید

پاسخ

نیلس بوهر در سال 1913 میلادی نظریه ساختمان الكترونی اتم را پیشنهاد كرد.بر طبق نظر بوهر در یك اتم ، الكترونها فقط می‌تواند در مدارهای كروی‌شكل معینی كه به طور متحدالمركز دور هسته قرار دارند، حركت كنند(مانند مدارهای كروی حركت سیارگان در منظومه شمسی) .به هر یك از این مدارها ، یك تراز یا لایه انرژی گویند. بوهر به هر یك از این لایه‌‌ها یك عدد نسبت داد كه به آنها عدد كوانتومی اصلی یا n می‌گویند. هر چه لایه به هسته نزدیكتر باشد دارای سطح انرژی كمتری است و الكترونهایی هم كه در آن لایه وجود دارند انرژی كمتری دارند ،یعنی با قدرت بیشتری توسط هسته جذب می‌شوند در نتیجه از خود كمتر انرژی دارند. نزدیكترین لایه به هسته كه دارای n=1 است را تراز K می‌نامند كه كوچكترین شعاع و كمترین انرژی را دارد. با افزایش فاصله پوسته از هسته ، شعاع لایه بزرگتر و انرژی الكترونهای آن بیشتر می‌شود.لایه‌های بعدی به ترتیب عبارتند از: L كه در آن n=2 ،M كه در آن n=3 ، و N كه n=4 است و به همین ترتیب. هر لایه اصلی متشكل از چند لایه فرعی است كه تعداد آنها برابر مقدار عددی n آن لایه است. به هر لایه فرعی نیز یك عدد كوانتومی فرعی نسبت می‌دهند. nعدد كوانتومی اصلی است و نشاندهنده‌ی این است كه اتم چند لایه‌ی الكترونی دارد. هر لایه الكترونی بسته به مقدار , nچند نوع اوربیتال دارد و شكل اوربیتال اتمی توسط مقدار عدد كوانتومی l تعیین می‌شود. مقادیر l از صفر تا n – 1 تغییر می‌كند ، مثلا لایه الكترونی اول كه مقدار n آن یك می‌باشد فقط دارای یك نوع اوربیتال s با مقدار l = 0 می‌باشد، چون n – 1= 1- 1 = 0 می‌شود. لایه الكترونی دوم كه مقدار n آن دو می‌باشد دارای دو نوع اوربیتال s , p با مقادیر l به ترتیب 1 و 0 می‌باشد.چون n – 1 = 2 – 1 = 1 می‌شود و مقادیر l از صفر تا n – 1 می‌شود 0 و 1 . به همین ترتیب لایه الكترونی سوم دارای n = 3 می‌باشد و با توجه به n – 1 = 3 – 1 =2 مقادیر l می‌شود 0 و 1 و 2 . پس این لایه دارای سه نوع اوربیتال s , p , d با مقادیر l به ترتیب 2 و 1 و 0 می‌باشد. لایه‌های بعدی هم به همین ترتیب انواع اوربیتالها افزایش می‌یابد. و اما عدد كوانتومی سوم ml است كه نشاندهنده‌ی جهت‌گیری اوربیتال در فضا است تعداد اوربیتال هم‌سطح و هم‌انرژی در یك تراز فرعی را نشان می‌دهد و مقدار آن در محدوده‌ - - l , 0 , + l تغییر می‌كند. مثلا اوربیتال s كه مقدار l آن صفر است تنها مقدار ml آن نیز صفر می‌باشد ، بدین معنی كه تنها یك اوربیتال هم سطح با ml = 0 در این تراز فرعی داریم. تراز فرعی l = 1 كه مربوط به اوربیتال p است ، دارای مقادیر ml = -1 , 0 , 1 می‌باشد ، بدین معنی كه در این تراز سه اوربیتال هم‌انرژی p وجود دارد كه البته جهت‌گیری آنها در فضا متفاوت است. تراز فرعی l = 2 كه مربوط به اوربیتال d است ، دارای مقادیر ml = -2 , -1 , 0 , +1 , +2 می باشد ، بدین معنی كه در این تراز فرعی 5 اوربیتال هم‌انرژی وجود دارد و به همین ترتیب …. عدد كوانتومی چهارم ms است كه برای توصیف جهت حركت الكترون به دور خودش به كار می‌رود و تنها دو عدد 2/1- و 2/1+ می تواند داشته باشد.