Mikä on alikuori?

Alakuori on alue atomin elektronikuoren sisällä, joka sisältää jonkin tyyppisen elektroniradan. Jokainen atomi koostuu ytimestä, jossa on yksi tai useampia positiivisia protoneja ja nolla tai useampia varaamattomia neutroneja, ja elektronit kulkevat sen ympärillä. Atomin elektronit eivät ole vapaita kulkemaan satunnaisesti, mutta ovat jossain määrin sidottuja. Aivan kuten kirjat on järjestetty lukujen, sivujen ja rivien muodon mukaan, atomin elektronit on järjestetty kuoriksi, alikuoriksi ja kiertoradiksi. Ellei elektronit ole energisesti innoissaan, ne pysyvät näillä orbitaaleilla.

Kuori- ja alikuorimerkintöjen määritykset riippuvat sidotun elektronin kvanttimekaanisista ominaisuuksista. Tällaisia ​​kvanttilukuja on neljä: “n”, “l”, “m” ja “s”. Nämä ovat energiaan liittyvä primaarinen kvanttiluku (n)-liittyy atomin Bohr-malliin, kulmamomenttikvanttiluku (l), kulmamomenttikomponenttivektori (m) ja spin-kvanttiluku (t). N-arvo määrittää kuoren, ja sen on oltava kokonaisluku, joka on vähintään yksi. Jos ensisijainen kvanttiluku n = 1, kuoren numero on 1, jota kutsutaan myös K -kuoreksi; jos n = 2, kuoren numero on 2, L -kuori; jos n = 3, M -kuori; n = 4, N -kuori; n = 5, O -kuori; ja niin edelleen.

Seuraavan järjestystason – alikuorien – kuvaaminen ohitetaan hetkellisesti elektroniradit, jotka ovat riippuvaisia ​​arvosta ja elektronin kulmamomentista. Kulmamomentin kvanttiluvun l arvot voivat olla nolla tai kokonaislukuja, jotka ovat suurempia kuin nolla; jos l = 0, kiertorata on s-orbitaali; jos l = 1, se on p-; jos l = 2, d-; l = 3, f- ja jos kiertoradalla on arvo l = 4, se on g-orbitaali. Se on l-arvo, joka määrittää todennäköisyyden, että elektroni löytyy tietystä avaruuden alueesta, jolla on tietty muoto. S-kiertorata on pallomainen, kun taas p-kiertoradalla on kaksi litteää palloa, joiden litteät pinnat ovat vastakkain. D-kiertoradan muodolla voi olla neljä läheisesti liittyvää palloa tai kaksi palloa renkaan ylä- ja alapuolella-suuremmat l-arvot johtavat muihin kiertoradan todennäköisyysmuotoihin.

Jokaisessa kuorissa on yksi tai useampi alikuori, joista jokainen voi sisältää orbitaaleja. Kirjaimet, jotka tunnistavat alikuoret, vastaavat niiden sisältämiä kiertoradatyyppejä: d-alikuori sisältää d-orbitaaleja, f-alikuori, f-orbitaaleja. Mahdollisen kulmamomenttikomponentin tai m-arvojen lukumäärä kerrottuna mahdollisten spin-kvanttien tai s-arvojen määrällä määrää tietyn alikuoren sisällä mahdollisesti olevien orbitaalien enimmäismäärän. Arvot m: lle voivat olla mitä tahansa kokonaislukua välillä -1 ja +1, mukaan lukien 0, kun taas s: n on oltava joko +1/2 tai -1/2. Laskenta antaa meille f-alakuoren (l = 3) tapauksessa seitsemän m-arvoa ja kaksi s-arvoa, jolloin saadaan enintään 7 × 2 = 14 mahdollista kiertorataa.

Alikuoren orbitaalien laskeminen yhteen antaa meille mahdolliset orbitaalit kunkin kotelotyypin osalta. K-kuorissa on vain yksi s-alikuori, joka itsessään sisältää enintään kaksi s-orbitaalia. Kaksi alikuoria, s- ja p-, sisältyvät L-kuoreen, ja kukin alikuori sisältää enintään 2+6 = 8 orbitaalia. M-kuoren kolmeen alikuoriin, s-, p- ja d-, mahtuu 2+6+10 = 18 orbitaalia, kun taas N-kuoren s-, p-, d- ja f-alikuoriin mahtuu 2 +6+10+14 = 32 orbitaalia. G-kuoret sisältävät s-, p-, d-, f- ja g-alikuoret, ja ne voivat sisältää jopa 2+6+10+14+18 = 50 orbitaalia.