Hvad er en subshell?

Et underskal er et område inde i et atoms elektronskal, der indeholder en type elektronisk orbital. Hvert atom består af en central kerne af en eller flere positive protoner og nul eller flere chargeless neutroner, med elektroner der bevæger sig omkring det. Et atoms elektroner er ikke frit at rejse tilfældigt, men er til en vis grad bundet. Ligesom bøgerne er organiseret i form af kapitler, sider og linjer, er et atoms elektroner organiseret i skaller, underskaller, orbitaler. Medmindre elektroner er energisk ophidsede, forbliver de i disse orbitaler.

Tildelinger til betegnelser på shell og subshell er afhængige af en bundet elektrons kvantemekaniske egenskaber. Der er fire sådanne kvantetal: "n," "l," "m" og "s." Dette er det energirelaterede primære kvantetal (n) - forbundet med Bohr-modellen af ​​atomet, vinkelmomentkvanttalet (l), vinkelmomentkomponentvektoren (m) og spin-kvanttalet (er). N-værdien definerer skallen og skal være et helt tal ikke mindre end en. Hvis det primære kvantetal n = 1, er shell-tallet 1, også kaldet K-skallen; hvis n = 2, er shell-tallet 2, L-shell; hvis n = 3, M-skallen; n = 4, N-skallen; n = 5, O-skallen; og så videre.

Omgå kortvarigt beskrivelsen af ​​det næste ordeniveau - underskaller - elektron orbitaler afhænger af værdien af ​​og elektronens vinkelmoment. Værdier for det vinklede momentumkvanttal, l, kan være nul eller hele tal større end nul; hvis l = 0, er orbitalen en s-orbital; hvis l = 1, er det en p-; hvis l = 2, en d-; l = 3, en f- og hvis orbitalen har en værdi l = 4, er orbitalen en g-orbital. Det er l-værdien, der bestemmer sandsynligheden for, at et elektron findes i et bestemt rumområde, det område, der har en bestemt form. En s-orbital er sfærisk, mens en p-orbital har to flade kugler med de flade overflader mod hinanden. D-orbitalens form kan have fire tæt tilknyttede orbs eller to orbs over og under en ring - højere værdier af l fører til andre orbital sandsynlighedsformer.

Hver skal har en eller flere underskaller, som hver kan indeholde orbitaler. Bogstaver, der identificerer underskalene, stemmer overens med de orbitaltyper, de indeholder: et d-underskal indeholder d-orbitaler, et f-underskal, f-orbitaler. Antallet af mulige vinkelmomentkomponenter eller m-værdier, ganget gange antallet af mulige spin-kvante- eller s-værdier, bestemmer det maksimale antal orbitaler, der kan eksistere inden for en bestemt underskal. Værdier for m kan være et hvilket som helst heltal mellem -1 og +1, inklusive 0, mens s skal være enten +1/2 eller -1/2. Beregning giver os, i tilfælde af en f-underskal (l = 3), syv m-værdier og to s-værdier, hvilket resulterer i et maksimum på 7 × 2 = 14 mulige orbitaler.

At tilføje subshell-orbitaler giver os antallet af mulige orbitaler i hver type shell. I en K-shell er der kun en s-subshell, som i sig selv indeholder maksimalt to s-orbitaler. To underskaller, s- og p-, er indeholdt i L-skallen, og hver underskal indeholder op til 2 + 6 = 8 orbitaler. De tre underskaller i en M-shell, s-, p- og d-, kan indeholde 2 + 6 + 10 = 18 orbitaler, mens en N-shell's s-, p-, d- og f-subshells holder op til 2 + 6 + 10 + 14 = 32 orbitaler. G-skaller inkluderer s-, p-, d-, f- og g-subshells og kan indeholde så mange som 2 + 6 + 10 + 14 + 18 = 50 orbitaler.