KWANTUMMECHANISCH ATOOMMODEL Een atoom is opgebouwd uit een kern

KWANTUMMECHANISCH ATOOMMODEL
Een atoom is opgebouwd uit een kern, gevuld met protonen (+) en neutronen (0). Rond de kern
zitten ‘schillen’, die bepalen op welke afstand elektronen (-) rond de kern bewegen in een elliptische
vorm. Elke schil, of hoofdniveau, krijgt een getal: het hoofdkwantumgetal (n). De schil die het
dichtst bij de kern zit (K), krijgt het hoofdkwantumgetal 1. Het hoofdniveau L krijgt
hoofdkwantumgetal 2, enzovoort, tot de 7e en laatste schil (Q), die hoofdkwantumgetal 7 krijgt.
Elke schil is onderverdeeld in een aantal subniveau’s of orbitalen, die bepalen op welke wijze
elektronen rond de kern bewegen. Elke schil heeft telkens 1 orbitaal meer dan de vorige schil, te
beginnen bij 1 subniveau bij de 1e schil (K). De eerste orbitaal heet s, de 2e heet p, de 3e heet d en de
4e orbitaal heet f. Vanaf het 5e hoofdniveau gaan de namen van orbitalen gewoon alfabetisch verder.
Desondanks worden de orbitalen g, h en i praktisch niet gebruikt, omdat deze slechts voorkomen bij
instabiele atomen.
Elke orbitaal krijgt een getal: het nevenkwantumgetal. De orbitaal s krijgt nevenkwantumgetal 0, p
krijgt 1, d krijgt 2, en f krijgt 3.
Elke schil heeft evenveel nevenkwantumgetallen als zijn hoofdkwantumgetal. 1 (K) heeft 1 orbitaal,…
en hoofdniveau 7 (Q) heeft 7 orbitalen.
De subniveau’s krijgen zo een nevenkwantumgetal van 0 tot n-1.
De nevenkwantumgetallen bij hoofdniveau 4 (bijvoorbeeld) zijn de nevenkwantumgetallen van de 4
orbitalen s, p, d en f respectievelijk 0, 1, 2 en 3.
Elke orbitaal heeft enkele banen ter beschikking voor telkens 2 elektronen per baan.
Orbitaal s heeft 1 baan, en heeft dus plaats voor 2 elektronen. Orbitaal p heeft 3 banen, d heeft 5
banen en f heeft 7 banen. (De orbitalen g, h en i hebben respectievelijk 9, 11 en 13 banen ter
beschikking.)
Elke elektron in een orbitaal heeft ook een getal: het magnetisch kwantumgetal. Elk elektron heeft
als mogelijke magnetische kwantumgetallen van het negatieve nevenkwantumgetal tot het
positieve. Elke elektron die bijvoorbeeld op de orbitaal d (met nevenkwantumgetal 2) zit, hebben als
mogelijke magnetische kwantumgetallen -2, -1, 0, 1 en 2. Er mogen hoogstens 2 elektronen
hetzelfde magnetisch kwantumgetal hebben. Orbitaal d biedt plaats aan 10 elektronen. Aangezien
er hoogstens 2 elektronen hetzelfde magnetisch kwantumgetal mogen hebben, weten we dat er 2
elektronen als magnetisch kwantumgetal -2 hebben, 2 hebben -1, 2 hebben 0, 2 hebben 1 en 2
elektronen hebben als magnetisch kwantumgetal 2.
Elk paar elektronen die op een orbitaal zit, beweegt in tegengestelde richting. De richting waarin het
elektron om zijn eigen as draait, wordt voorgesteld door het spinkwantumgetal, dat +1/2 kan zijn, of
-1/2. Is het spinkwantumgetal +1/2, dan wordt het elektron voorgesteld door een pijl die naar boven
gericht staat. Is het spinkwantumgetal -1/2, dan wordt het elektron voorgesteld door een pijl die
naar beneden gericht staat.