Açısal Momentum Nedir? Kuantum Sayısı Nasıl Bulunur?

Kuantum sayısı Kimya biliminin önemli konularından bir tanesidir. Bu sebeple bu bilimle uğraşan kişilerin Açısal momentum ile Kuantum sayısını iyi bir şekilde öğrenmesi gerekmektedir. Kuantum sayısı ile ilgili pek çok soru sınavlarda da sorulmaktadır.

Açısal Momentum Nedir?

Birincil kuantum sayısı n olarak ifade edilmektedir. Açısal momentum kuantum sayısı ise ℓ olarak ifade edilmektedir. Bu sayı ikincil kuantum sayısı ya da yan kuantum sayısı şeklinde de ifade edilmektedir. Manyetik kuantum sayısı mℓ şeklinde ifade edilir. 

Birincil (Baş) Kuantum sayısı elektronların enerji düzeyleri ile elektronların çekirdeğe olan uzaklıklarına bağlı bir şekilde değişen kuantum sayılarına verilen isimdir. Bu sayı n ile gösterilmektedir. Birincil Kuantum sayısı pozitif tam sayı değerleri almaktadır. Enerji düzeyleri ise kabuk şeklinde de isimlendirilmektedir. Enerji düzeyleri harfler ile n=K, L, M, N şeklinde ifade edilebileceği gibi sayılar ile de n=1, 2, 3, şeklinde de ifade edilebilmektedir. 

Kuantum sayısı (ℓ) orbital şekilleri ve enerji düzeyinde kaç tane alt enerji düzeyi olduğunun bulunması için kullanılmaktadır. Açısal momentum şeklinde gösterilmektedir. Açısal momentum kuantum sayısı; enerji düzeylerinin alt enerji düzeylerine ayrıldığını ifade etmektedir. ℓ değer sıfırdan n-1'e kadar çeşitli değerler alabilmektedir. ℓ=0, 1, 2, ..., (n-1) şeklinde gösterilebilir.

Açısal momentum kuantum sayısının almış olduğu değerler orbital türlerine karşılık gelmektedir. Enerji düzeylerindeki her bir açısal momentum kuantum sayısı kadar alt enerji düzeyleri bulunmaktadır. Örnek verecek olursak; n=2 ise ℓ değeri 0 ya da 1 olabilir. Yani bu enerji düzeyinin iki alt enerji düzeyi bulunmaktadır. Bunlar da s ve p orbitalleridir.

Kuantum Sayısı Nasıl Bulunur?

Orbitaller değişik şekillerde bulunabilmektedir. Manyetik alanlarda ise s orbitali dışında olanların çeşitli yönelişleri bulunmaktadır. Alt enerji düzeylerinde kaç tane orbital olduğunu ifade eden kuantum sayıları manyetik kuantum sayısı olarak isimlendirilmektedir. mℓ şeklinde gösterilmektedir. mℓ değeri sıfır da dahil -ℓ ya da +ℓ arasında bulunan tüm sayılara sahip olabilmektedir. Verilen ℓ değerinin bulunması için mℓ=2ℓ+1 formülü kullanılmaktadır.

Bilim insanları, gezegenlerin kendi ekseni etrafında dönmesi gibi elektronlar da kendi ekseninde döner şeklinde bir görüş öne sürmüşlerdir. Elektronların kendi eksenin de dönmesi ise spin olarak isimlendirilmektedir. Elektronlarda 2 spin bulunur. Elektronlar saat yönünde +1/2 ya da saat yönüne ters -1/2 hareketi ile belli bir hız dahilinde dönebilmektedir.