Hva er et subshell?

Et underhylle er et område inne i et atoms elektronskall som inneholder en type elektronbane. Hvert atom består av en sentral kjerne av en eller flere positive protoner og null eller flere ladeløse nøytroner, med elektroner som reiser rundt den. Et atoms elektroner er ikke frie til å ferdes tilfeldig, men er til en viss grad bundet. Akkurat som bøker er organisert i henhold til formatet på kapitler, sider og linjer, er et atoms elektroner organisert i skjell, underskall, orbitaler. Med mindre elektronene er energisk begeistret, forblir de i disse orbitalene.

Oppdrag til skall- og underskallbetegnelser er avhengige av et bundet elektrons kvantemekaniske egenskaper. Det er fire slike kvantetall: "n," "l," "m" og "s." Dette er det energirelaterte primære kvantetallet (n) - assosiert med Bohr-modellen av atomet, vinkelmomentkvantallet (l), vinkelmomentkomponentvektoren (m) og spinn-kvantetallet (e). N-verdien definerer skallet, og må være et helt tall ikke mindre enn ett. Hvis det primære kvantetallet n = 1, er skalletallet 1, også kalt K-skallet; hvis n = 2, er skalletallet 2, L-skallet; hvis n = 3, M-skallet; n = 4, N-skallet; n = 5, O-skallet; og så videre.

Omgå, øyeblikkelig, beskrivelsen av det neste ordrenivået - underskall - elektronorbiter er avhengig av verdien av og elektronets vinkelmoment. Verdiene av vinkelmomentkvantetallet, l, kan være null eller hele tallene større enn null; hvis l = 0, er orbitalen en s-orbital; hvis l = 1, er det en p-; hvis l = 2, a d-; l = 3, en f- og hvis orbitalen har en verdi l = 4, er orbitalen en g-orbital. Det er l-verdien som bestemmer sannsynligheten for at et elektron vil bli funnet i et bestemt romområde, det området har en bestemt form. En s-orbital er sfærisk, mens en p-orbital har to flate kuler med de flate overflatene vendt mot hverandre. D-orbitalens form kan ha fire nært tilknyttede kuler, eller to orber over og under en ring - høyere verdier av l fører til andre orbital sannsynlighetsformer.

Hvert skall har ett eller flere underskall, som hver kan inneholde orbitaler. Bokstaver som identifiserer underskallene samsvarer med banetypene de inneholder: et d-underskall inneholder d-orbitaler, et f-underskall, f-orbitaler. Antallet av mulige vinkelmomentkomponenter eller m-verdier, multiplisert ganger antallet mulige spin-kvante- eller s-verdier, bestemmer det maksimale antall orbitaler som kan eksistere i et bestemt underhylle. Verdiene for m kan være et hvilket som helst helt tall mellom -1 og +1, inkludert 0, mens s må være +1/2 eller -1/2. Beregning gir oss, i tilfelle av et f-underskall (l = 3), syv m-verdier og to s-verdier, noe som resulterer i maksimalt 7 × 2 = 14 mulige orbitaler.

Å legge opp subshell-orbitalene gir oss antall mulige orbitaler i hver type skall. I et K-skall er det bare en s-underhylle, som i seg selv inneholder maksimalt to s-orbitaler. To underskall, s- og p-, er inneholdt i L-skallet, og hvert underskall inneholder opptil 2 + 6 = 8 orbitaler. De tre underskallene til et M-skall, s-, p- og d-, kan inneholde 2 + 6 + 10 = 18 orbitaler, mens et N-skalls s-, p-, d- og f-underskall holder opptil 2 + 6 + 10 + 14 = 32 orbitaler. G-skjell inkluderer s-, p-, d-, f- og g-underskall, og kan inneholde så mange som 2 + 6 + 10 + 14 + 18 = 50 orbitaler.