Сколько электронов с одинаковыми квантовыми числами, магнитным числом m=1 и магнитным спиновым числом mS=1/2, может

Суть вопроса: Электроны в атоме

Описание: Чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать, как распределяются электроны в атоме. В атоме электроны располагаются на энергетических уровнях, которые определяются главным квантовым числом. Каждый энергетический уровень может вмещать различное количество электронов.

Для заданного главного квантового числа n=2 у нас есть два энергетических уровня: первый и второй. Первый уровень может вместить максимум 2 электрона, а второй уровень - 8 электронов.

Магнитное число m определяет ориентацию орбитали в пространстве. У нас дано, что m=1, что означает, что орбиталь ориентирована вдоль одной из осей.

Магнитное спиновое число mS определяет направление спина электрона. У нас дано, что mS=1/2, что указывает на направление спина вверх.

Так как нам требуется определить количество электронов с одинаковыми квантовыми числами, магнитным числом m=1 и магнитным спиновым числом mS=1/2, мы смотрим на второй энергетический уровень. На этом уровне могут находиться 4 орбитали с различными значениями магнитного числа m (-1, 0, 1). Если m=1, то орбиталь ориентирована вдоль оси z. Для каждого значения m есть два возможных направления спина (mS=1/2 и mS=-1/2), поэтому у нас будет общее количество электронов равное 2 (ориентация вдоль оси z, m=1) * 2 (направление спина, mS=1/2 и mS=-1/2) = 4 электрона.

Дополнительный материал: Сколько электронов с одинаковыми квантовыми числами, магнитным числом m=1 и магнитным спиновым числом mS=1/2, может содержаться в заполненном электронном слое с главным квантовым числом n=2?

Совет: Чтобы лучше понять распределение электронов в атоме, рекомендуется ознакомиться с принципами заполнения электронными орбиталями и правилами Хунда. Также полезно знать соответствующие значения магнитных и спиновых чисел для определения орбиталей и направлений спина электронов.

Дополнительное упражнение: Сколько возможных орбиталей на втором энергетическом уровне с главным квантовым числом n=3? (Ответ: 9 орбиталей)