Scan0019 5

i kształtu, lecz także jego kierunku w przestrzeni, który określa magnetyczna liczba kwantowa m.

Magnetyczna liczba kwantowa m określa wzajemne położenie orbitali w przestrzeni. Wartość tej liczby określa równocześnie także liczbę orbitali w danym podpoziomie.

Wartość magnetycznej liczby kwantowej zależna jest od wartości pobocznej liczby kwantowej. Magnetyczna liczba kwantowa przyjmuje wartości całkowite od —1 do + / łącznie z 0. Dla danego m wynosi więc 2/-f 1 wartości. Np. jeżeli:

1—2, to m——2, —1, 0, +1, +2. Dlatego też istnieje 5 orbitali d lub pod-poziom d{l—2) składa się z 5 orbitali d\ 1=0, to m=-fi. Z zależności pomiędzy poboczną liczbą kwantową a nazwą podpoziomu (tab. 5) wynika, że chodzi tu o podpoziom s. Ponieważ dla magnetycznej liczby kwantowej /=0 (podpoziomu s) istnieje jedynie jedna wartość, to w każdym podpoziomie istnieje także tylko jeden orbital s.

Dla lepszego wyobrażenia kierunku orbitalu w przestrzeni można znając wartość magnetycznej liczby kwantowej (w przybliżeniu) zastosować odpowiednie współrzędne przestrzenne. Współrzędne te określają bliżej występowanie danego orbitalu w przestrzeni.

d. Czwartą liczbą kwantową jest magnetyczna spinowa liczba kwantowa.

Magnetyczna spinowa liczba kwantowa rn, charakteryzuje rzut spinu ¹ elektronu na wyróżniony kierunek w przestrzeni. Przyjmować ona może jedynie dwie wartości +1/2 i —1/2.

Liczba ta wprowadzona jest w celu dokładnego opisu zachowania się każdego poszczególnego elektronu w atomie.

1.4.2. POJEMNOŚĆ ORBITALU, PODPOZIOMY 1 POZIOMY

Pojemność orbitalu, podpoziomy (tabl. 8) i poziomy (tabl. 9) jest to maksymalna liczba elektronów, które mogą znajdować się na danym orbitalu, podpoziomie i poziomie atomu.

Budowę powłoki elektronowej atomu określa zasada znana pod nazwą zakazu Pauliego (W. Pauli, fizyk austriacki, 1900—1958). Według niej

atom nie może zawierać dwóch elektronów, dla których wszystkie cztery liczby kwantowe miałyby tę samą wartość.

Oznacza to, że dwa elektrony muszą się różnić co najmniej wartością jednej liczby kwantowej.

Tabela 8

Podpoziom (typ orbitalu)	Ilość orbitali w podpoziomie (2/+1)	Całkowita liczba elektronów
s(l = 0)	1	2
Pil-1)	3	6
d{l = 2)	5	10
/(/= 3)	7	14

Tabela 9

Poziom	Typ podpoziomu	Całkowita liczba	Całkowita liczba
(wartość n)	(wartość /)	orbitali	elektronów
K(n = 1)	s(l = 0)	1	2
L{n = 2)	sil = 0)
	Pil- 1) \	4	8

Rozwiązując równanie Schródingera otrzymamy odpowiedni orbital (funkcję falową), określony przez trzy liczby kwantowe n, 1, m. Elektrony występujące na danym orbitalu muszą się więc różnić czwartą, spinową liczbą kwantową. Każdy orbital może zawierać najwyżej dwa elektrony, bowiem magnetyczna spinowa liczba kwantowa może przybierać jedynie dwie wartości. Elektrony, różniące się spinem, tworzą parę elektronów. Czasami nazywane są one elektronami o sparowanych spinach.

Na orbitalu mogą znajdować się najwyżej dwa elektrony różnią się kierunkiem spinu elektronowego, tworzące parę elektronów sparowanych.

Teraz, kiedy wiemy już, że na każdym orbitalu mogą się znajdować najwyżej dwa elektrony, łatwo określimy pojemność podpoziomu, jak rów-

3» 35

1

Kwantowa liczba spinowa charakteryzuje spin elektronu, przyjmuje ona zawsze dla elektronu wartość 1/2. (Z ang. spin — kręcić się, wirować).