注册化工工程师

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2011注册化工工程师考试无机化学课件汇总

五、四个量子数

1、主量子数(n)

取值：1、2、3…n等正整数

核外电子能量高低主要取决于主量子数n， 时，电子能量最低。

意义：⑴主量子数决定电子离核的平均距离，n的数值即电子层数。

主量子数(n) 1 2 3 4 5 6 7

电子层符号(大写拉丁字母) K L M N O P Q

能量高低顺序

⑵n是决定电子层能量高低的主要因素

2、角量子数(l)

取值：0、1、2…(n-1) 数目n个

n值 1 2 3 4

l值 0 0,1 0,1,2 0,1,2,3

每一个l代表一个亚层，第一层有一个亚层，第二层有两个亚层……目前到4，亚层常用光谱符号表示。

角量子数l 0 1 2 3

亚层符号 s p d f

轨道形状 球形 哑铃形 锥形

意义：⑴每一亚层相当于一个能级，在同一电子层中，各亚层能级顺序 < < <……

⑵表示原子轨道的形状

⑶表示同一层中有不同形状的分层

n 1 2 3 4

电子层 1 2 3 4

l 0 0,1 0,1,2 0,1,2,3

分层 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f

3、磁量子数(m)

取值：0、±1、±2……±l 数目：(2l+1)个

意义：⑴决定原子轨道在空间的伸展方向

、 说明在s分层只有一个s轨道

、 说明p分层的p轨道有三个不同的伸展方向，即p亚层有三个p轨道。

⑵与能量无关：n、l相同，m不同的轨道具有相同的能量，称为简并轨道或等价轨道，等价轨道能量相同，在空间的伸展方向不同。 (n≥z)

综上所述，用n、l、m三个量子数即可决定一个特定原子轨道的大小、形状和伸展方向。、 、 即2s轨道

4、自旋量子数( )

电子不仅在核外运动(应改为不仅绕核运动)，还存在自旋运动，描述电子自旋运动的量子数称为自旋量子数，电子有两个自旋相反的量子数。

取值： ， ，通常以"↑"、"↓"表示

意义：决定电子自旋方向

由此可知，三个量子数n、l、m只能确定一个空间运动状态，即一个原子轨道。而电子的一种运动状态，必须用四个量子数来确定。

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