Atomorbitale - Quantenzahlen

ATOMBAU

III. Orbitale

Übersicht	4 Quantenzahlen	Anschauliche Erklärung	Regeln
Konfigurationen	Kästchenschema	de Broglie	PSI-Funktion

Quantenzahlen für den Zustand des Elektrons in einem Atom

Name und Symbol	Wertebereich	Zusatzinformation
1. Hauptquantenzahl n	n = 1, 2, 3, ...	in der Chemie auch Buchstaben K, L, M, ... benutzt
2. Nebenquantenzahl l	l = 0, 1, 2, ... , n-1	dafür werden meistens Buchstaben benutzt: l = 1 s; = 2 p; = 3 d; = 4 f; = 5 g
3. Magnetische Quantenzahl m	m = 0, + 1, + 2, ... + l	für niedrige Werte Buchstaben als Indices l = 0 und m = 0: keine Angabe l = 1 und m = 0, + 1: p_x, p_y, p_z
4. Spinquantenzahl s (auch m_s)	s = + 1/2	dafür oft Pfeile benutzt ("spin up" / "spin down")

Für n sind alle positiven ganzen Zahlen möglich
l geht von 0 bis n-1. Damit ist der Wertebereich je nach n verschieden.
n = 1: nur l = 0
n = 2: l = 0, 1
n = 3: l = 0, 1, 2
m geht von 0 bis + l. Der Wertebereich ist also je nach l verschieden.
Wenn man m durch Buchstaben (als Index) angeben will, hängt die Bezeichnungsweise von l und dann von m ab.
Oben wurden die beiden Möglichkeiten für l =1 und l = 2 angegeben.
Für größere l gilt: So viele Buchstaben, wie der Zahlenwert von l ist;
bei l = 2 also 2 Buchstaben, z.B. d_xy ;bei l = 3 also 3 Buchstaben, z.B. f_xyz ; (diese Angaben werden selten benötigt - bei uns nie!)
s immer nur 2 Möglichkeiten.

Ein Orbital ist eine erlaubte Kombination von n, l und m. Für die Elektronen gibt damit zu jedem Orbital noch 2 Möglichkeiten, je nach dem Wert von s. Anders ausgedrückt: 1 Orbital hat Platz für maximal 2 Elektronen.

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