ملخص نظرية الميكانيك الكمي الموجي، الكيمياء

4-1 نظرية الميكانيك الكمي (الموجي)

• الطبيعة الموجية للجسيمات المتحركة: أكد العالم دي برولي ⁦(De Broglie)⁩ أن الإلكترون جسيم مادي، وبسبب حركته يمتلك خواص موجية، ويستطيع إشعاع أمواج ذات أطوال موجية، وترددات وطاقات محددة.
• معادلة الموجة: اشتق العالم شرودنجر ⁦(Schrodinger)⁩ معادلة رياضية تصف بنية الذرة، وسميت هذه المعادلة بـ (معادلة الموجة)، ونتج عن حل هذه المعادلة (ثلاثة أعداد كمية)، أدت إلى فهم أكثر لبنية الذرة وهي:

العدد الكمي الرئيس

• العدد الكمي الرئيس: عدد يشير إلى مستويات الطاقة الرئيسة في الذرة.
• طاقة المستوى الرئيس.
• والبعد عن النواة.
• وعدد الإلكترونات في المستوى.
• وحجم الحيز الذي يشغله الإلكترون.

العدد الكمي الثانوي (الفرعي)

• ولكل مستوى فرعي عدد كمي فرعي ⁦(l)⁩ يشير إليه.
• ويحدد العدد الكمي الفرعي طاقة المستوى الفرعي وشكله.
• ويمكن لهذا العدد الكمي أن يأخذ قيماً عددية 0، 1، 2، ..... ⁦(n-1)⁩، ويرمز لكل قيمة برمز معين حسب الجدول أدناه:
• رتب المستويات الفرعية حسب طاقتها.

ترتيب طاقة المستويات الفرعية:

• رتب المستويات الفرعية الآتية حسب طاقتها: ⁦1s⁩، ⁦3s⁩، ⁦2s⁩.
• رتب المستويات الفرعية الآتية حسب طاقتها: ⁦3p⁩، ⁦3d⁩، ⁦3s⁩.

العدد الكمي المغناطيسي

• العدد الكمي المغناطيسي: يشير العدد الكمي المغناطيسي إلى أفلاك مستوى الطاقة الفرعي، ويحدد الاتجاه الفراغي للفلك.

أشكال الأفلاك:

• الفلك: حسب نظرية الميكانيك الكمي فإن الفلك حيز حول النواة يُحتمل تواجد الإلكترون فيه، أو تتمركز كثافة الموجة الإلكترونية فيه.

العدد الكمي المغزلي ($m_s$):

• العدد الكمي المغزلي: والعدد الكمي المغزلي يشير إلى اتجاه غزل الإلكترون في الفلك، ويحدد اتجاه المجال المغناطيسي الناتج عن حركته، وله قيمتان فقط ($+1/2$، $-1/2$).