Différence entre le nombre azimutal et le nombre quantique principal

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Différence entre le nombre azimutal et le nombre quantique principal
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Vidéo: Les nombres quantiques 2024, Juillet
Anonim

La principale différence entre le nombre quantique azimutal et le nombre quantique principal est que le nombre quantique azimutal décrit le moment cinétique d'un électron dans un atome, tandis que le nombre quantique principal décrit la taille d'une orbite électronique.

Les nombres quantiques sont des valeurs importantes pour décrire les niveaux d'énergie d'un atome. Il existe quatre nombres quantiques que nous pouvons utiliser pour décrire la position d'un électron dans un atome. Ce sont le nombre quantique principal, le nombre quantique azimutal, le nombre quantique magnétique et le nombre quantique de spin.

Qu'est-ce que le nombre quantique azimutal ?

Le nombre quantique azimutal est le nombre quantique qui décrit le moment cinétique d'un électron dans un atome. Par conséquent, nous pouvons également l'appeler le nombre quantique de moment cinétique orbital. La lettre « l » désigne le nombre quantique azimutal. De plus, ce nombre quantique détermine les formes d'une orbitale dans laquelle un électron existe. C'est le deuxième de l'ensemble des quatre nombres quantiques. Ainsi, nous pouvons également le nommer deuxième nombre quantique (car les quatre nombres quantiques décrivent l'état quantique d'un électron dans un atome). L'équation qui peut relier le nombre quantique azimutal au moment cinétique est la suivante:

L2Ψ=h 2 l (l +1) Ψ

Où L2 est l'opérateur de moment cinétique orbital, Ψ est la fonction d'onde de l'électron et h est la constante de planche réduite. Ici, I est toujours un entier positif. Selon la mécanique quantique, chaque niveau d'énergie a des sous-couches différentes. Ces sous-coquilles diffèrent les unes des autres par leur forme et leur orientation. Les sous-couches d'un niveau d'énergie sont nommées – I, 0 et + l.

Nombre azimutal Dénotation Nombre d'orbitales Nombre maximal d'électrons
0 s 1 2
1 p 3 (=-1, 0, +1) 6
2 d 5 (=-2, -1, 0, +1, +2) 10
3 f 7 (=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3) 14
Différence entre le nombre azimutal et le nombre quantique principal
Différence entre le nombre azimutal et le nombre quantique principal

Figure 02: Nombres quantiques azimutaux allant de –l, 0 à +l

Qu'est-ce que le nombre quantique principal ?

Un nombre quantique principal est un nombre quantique qui décrit le niveau d'énergie principal dans lequel un électron existe. Nous pouvons le noter « n ». Puisqu'il s'agit du premier de quatre nombres quantiques différents; nous pouvons aussi l'appeler le premier nombre quantique. La valeur du nombre quantique principal est un entier positif partant de 1, soit n=1, 2, 3, …

Plus la valeur du nombre quantique principal est élevée, plus l'énergie d'un électron est élevée; ainsi, l'électron est faiblement lié à l'atome. Cela signifie; les valeurs "n" élevées se réfèrent à des niveaux d'énergie plus élevés. De plus, pour chaque valeur "n", il existe des valeurs distinctes pour le nombre quantique azimutal, le nombre quantique magnétique et le nombre quantique de spin. C'est parce que chaque niveau d'énergie a ses propres sous-couches, orbitales et paires d'électrons, respectivement.

Quelle est la différence entre l'azimutal et le nombre quantique principal ?

Les nombres quantiques sont des valeurs importantes pour décrire les niveaux d'énergie d'un atome. Il existe quatre nombres quantiques différents, et les deux premiers sont le nombre quantique principal et le nombre quantique azimutal. le différence clé entre le nombre quantique azimutal et principal est que le nombre quantique azimutal décrit le moment cinétique d'un électron dans un atome, tandis que le nombre quantique principal décrit la taille d'une orbite électronique. Nous pouvons désigner le nombre quantique azimutal par « l » et le nombre quantique principal par « n ».

De plus, le nombre quantique azimutal décrit le moment cinétique et la forme d'une orbite, tandis que le nombre quantique principal décrit le niveau d'énergie dans lequel un électron existe.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre le nombre quantique azimutal et principal.

Différence entre le nombre azimutal et le nombre quantique principal sous forme tabulaire
Différence entre le nombre azimutal et le nombre quantique principal sous forme tabulaire

Résumé - Azimuthal vs Nombre quantique principal

Les nombres quantiques sont des valeurs qui décrivent les niveaux d'énergie d'un atome. Il existe quatre nombres quantiques différents, et les deux premiers sont le nombre quantique principal et le nombre quantique azimutal. La principale différence entre le nombre quantique azimutal et le nombre quantique principal est que le nombre quantique azimutal décrit le moment cinétique d'un électron dans un atome, tandis que le nombre quantique principal décrit la taille d'une orbite électronique.

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