サブシェルとは

サブシェルは、原子の電子シェル内の領域であり、電子軌道のタイプが含まれています。 すべての原子は、1つ以上の正の陽子とゼロ以上の電荷のない中性子の中心核で構成され、その周りを電子が移動します。 原子の電子はランダムに自由に移動することはできませんが、ある程度拘束されています。 本が章、ページ、行の形式に従って構成されているように、原子の電子はシェル、サブシェル、軌道に構成されています。 電子がエネルギー的に励起されない限り、電子はそれらの軌道に残ります。

シェルおよびサブシェルの指定への割り当ては、結合電子の量子力学的特性に依存します。 そのような4つの量子数があります：「n」、「l」、「m」、および「s」。 これらは、エネルギーに関連する一次量子数（n）です。原子のボーアモデルに関連付けられており、角運動量量子数（l）、角運動量成分ベクトル（m）、スピン量子数（s）です。 n値はシェルを定義し、1以上の整数でなければなりません。 一次量子数n = 1の場合、シェル番号は1で、Kシェルとも呼ばれます。 n = 2の場合、シェル番号は2、Lシェルです。 n = 3の場合、Mシェル。 n = 4、Nシェル。 n = 5、Oシェル。 等々。

次のレベルの次のレベルであるサブシェルの説明を一時的にバイパスすることは、電子軌道が値と電子の角運動量に依存することです。 角運動量量子数lの値は、ゼロまたはゼロより大きい整数です。 l = 0の場合、軌道はs軌道です。 l = 1の場合、p-です。 l = 2の場合、d-; l = 3、f-軌道の値がl = 4の場合、軌道はg-軌道です。 電子が特定の空間領域内で見つかる確率を決定するのはl値であり、その領域は明確な形状を持っています。 s-軌道は球形ですが、p-軌道は平らな面が互いに向き合っている2つの平らな球を持っています。 d軌道の形状には、4つの密接に関連する球、またはリングの上下に2つの球があります。lの値が大きいと、他の軌道確率の形状になります。

すべてのシェルには1つ以上のサブシェルがあり、それぞれに軌道を含めることができます。 サブシェルを識別する文字は、サブシェルに含まれる軌道タイプと一致します。dサブシェルには、dオービタル、fサブシェル、fオービタルが含まれます。 特定のサブシェル内に存在できる軌道の最大数は、角運動量成分またはm値の数に、スピン量子またはs値の数を掛けた数で決まります。 mの値には、0を含む-1〜+1の整数を指定できますが、sには+1/2または-1/2を指定する必要があります。 計算により、fサブシェル（l = 3）の場合、7つのm値と2つのs値が得られ、最大7×2 = 14の可能な軌道になります。

サブシェル軌道を合計すると、各タイプのシェルで可能な軌道の数がわかります。 Kシェルには、sサブシェルが1つだけあり、それ自体に最大2つのs軌道が含まれます。 Lシェルには2つのサブシェルs-とp-が含まれ、各サブシェルには最大2 + 6 = 8の軌道が含まれます。 Mシェルの3つのサブシェルs-、p-、d-は2 + 6 + 10 = 18軌道を保持でき、Nシェルのs-、p-、d-、およびf-サブシェルは最大2を保持できます+ 6 + 10 + 14 = 32軌道。 Gシェルにはsサブシェル、pサブシェル、dサブシェル、fサブシェル、gサブシェルが含まれ、2 + 6 + 10 + 14 + 18 = 50の軌道を含むことができます。