Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n=2. Указать число электронов N в этом слое, которые имеют одинаковые следующие квантовые числа: 1) ms=+1/2; 2) m=0
от

1 Ответ

Дано:  
Квантовое число n = 2  
1) Электроны с магнитным квантовым числом ms = +1/2  
2) Электроны с орбитальным квантовым числом m = 0  

Найти:  
Число электронов N в этом слое, удовлетворяющих указанным квантовым числам

Решение:  
Для определения количества электронов с заданными квантовыми числами, рассмотрим правила заполнения электронных оболочек.  

1) Для ms = +1/2:  
Спиновое квантовое число ms может иметь значения +1/2 и -1/2. Согласно принципу Паули, на одной орбитали может находиться не более двух электронов с различными спинами. Таким образом, число электронов с ms = +1/2 в одном n-ом энергетическом уровне равно половине общего числа электронов на этом уровне.

2) Для m = 0:  
Орбитальное квантовое число m для n-ого уровня изменяется от -n до n, включая ноль. При m = 0 существует одна орбиталь, на которой могут находиться электроны с данным значением m.

Так как обследуется слой с n = 2, то общее число электронов на этом слое равно сумме количеств электронов на всех подуровнях второго уровня:  
N = 2² = 4  

1) Для ms = +1/2:  
Число электронов с ms = +1/2 равно половине общего числа электронов в слое:  
N(ms=+1/2) = 4 / 2 = 2  

2) Для m = 0:  
На орбитали с m = 0 может находиться только один электрон.  

Ответ:  
1) Число электронов в слое с квантовым числом n = 2 и ms = +1/2 равно 2.  
2) Число электронов в слое с квантовым числом n = 2 и m = 0 равно 1.
от