Quantenzahlen

• Zahlen, die den Zustand eines Elektrons in einem Atom beschreiben

Man unterscheidet vier Quantenzahlen:

Hauptquantenzahl $n$

• Nummer der betrachteten Hauptschale
• Größte Hauptquantenzahl eines Elements = Zeile des Elements im Periodensystem
• Steht für die Art bzw. Nummer der betrachteten Hauptschalen
• Hauptschale = Zusammenfassung der Orbitale gleicher Energiebahnen
• Statt der $n$-ten Hauptschale spricht man auch von der $\text{K, L, M, N, O}\dots$ -Schale
• Anzahl der Elektronen pro Hauptschale: $2n^2$
  -> 1. $K$-Schale (n=1): 2 Elektronen
  -> 2. $L$-Schale (n=2): 8 Elektronen
  -> 3. $M$-Schale (n=3): 18 Elektronen
  -> 4. $N$-Schale (n=4): 32 Elektronen
  -> 5. $O$-Schale (n=5): 50 Elektronen

Nebenquantenzahl $l$

• $0, 1, 2, …, (n-1)$
• Alternative Buchstaben: $s, p, d, f,g, …$
• gibt die Form des Orbitals an:
  • $s$ = kugelförmig
  • $p$ = hantelförmig
  • $d$ = rosettenförmig
  • $f$ = kompliziertere Struktur
• Maximal zwei Elektronen pro Orbital
• Die maximal vorhandene Anzahl der Orbitale hängt von der Art des Orbitals ab und steigt immer um 2, also:
  • 1 $s$-Orbital
  • 3 $p$-Orbitale
  • 5 $d$-Orbitale
  • 7 $f$-Orbitale
  • 9 $g$-Orbitale
  • 11 $h$-Orbitale

Magnetquantenzahl $m$

• Gibt die räumliche Orientierung des Orbitals an.
• Werte: $m = -l, \dots, 0, \dots, +l$

Spinquantenzahl $s$

• Beschreibt den Eigendrehimpuls (Spin) des Elektrons.
• Werte: $s = \pm \frac{1}{2}$