16. Liczby kwantowe dwu elektronów litu (Z=3) równe są n=1, l=0, m=0, ms=-1/2 oraz n=1, l=0, m=0, ms=+1/2. Jakie liczby

kwantowe może przyjąć trzeci elektron, gdy atom jest: a) w stanie podstawowym, b) w pierwszym stanie wzbudzonym?

a) Odp: Trzeci elektron może przyjąć liczby n=2, l=0, m=0, ms= -1/2 lub n=2, l=0, m=0, ms= +1/2

b) Natomiast w pierwszym stanie wzbudzonym: n=2; l=1; m= -1, 0 lub 1; ms= -1/2 lub +1/2

Wyjaśnienie:

Jeśli układ ma zostać wzbudzony, to jeden z elektronów musi przejść do wyższego stanu energetycznego. Spośród możliwych przejść kwantowych istnieje takie, które wymaga najmniej energii - w wyniku tego przejścia atom przechodzi w pierwszy stan wzbudzony. Stan taki następuje wówczas, gdy elektron z poziomu energetycznego o najwyższej energii przechodzi do wyżej położonego (niezapełnionego) poziomu energetycznego.

Poziomy energetyczne:

Dla litu w stanie podstawowym Dla litu w pierwszym stanie wzbudzonym

Czyli Li:
Czyli LI:

gdzie:

n-główna liczba kwantowa ; s- poboczna liczba kwantowa l=0; p- poboczna liczba kwantowa l=1

Poziomy energetyczne w atomie zależą od liczb kwantowych „n” i „l” (nie zależą od „m” i „ms”).

P.S. Więcej szczegółowych informacji w przykładzie 41.3 str.82 w książce Halliday'a (tom 5) oraz str.139 w książce Jay Orear'a (tom 2).