Номер 10, страница 16, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

10. Что характеризует спиновое квантовое число и какие значения оно принимает?

Что характеризует спиновое квантовое число

Спиновое квантовое число, обозначаемое как $m_s$, является одним из четырех квантовых чисел, необходимых для полного описания состояния электрона в атоме. Оно характеризует собственный, внутренний момент импульса электрона, который не связан с его движением вокруг ядра. Это свойство называется спином (от англ. spin — вращаться).

Хотя спин часто для наглядности представляют как вращение электрона вокруг своей оси, это лишь классическая аналогия. В квантовой механике спин — это фундаментальное свойство частицы, такое же как масса или заряд. Наличие спина означает, что электрон обладает собственным магнитным моментом, то есть ведет себя как микроскопический магнит. Спиновое квантовое число определяет возможные проекции этого собственного момента импульса (и связанного с ним магнитного момента) на выбранную в пространстве ось (например, на направление внешнего магнитного поля).

Ответ: Спиновое квантовое число характеризует собственный момент импульса электрона (спин) — его внутреннее квантовое свойство, а также определяет возможную ориентацию собственного магнитного момента электрона в пространстве.

Какие значения оно принимает

Проекция спина электрона на выделенную ось квантуется, то есть может принимать не любые, а только строго определенные дискретные значения. Для электрона (и других фермионов со спином 1/2) существует всего две возможные ориентации собственного момента импульса относительно внешней оси.

Этим двум состояниям соответствуют два возможных значения спинового квантового числа $m_s$:

• $m_s = +1/2$ (условно называется «спин вверх», обозначается стрелкой ↑)
• $m_s = -1/2$ (условно называется «спин вниз», обозначается стрелкой ↓)

Это означает, что на одной атомной орбитали, которая характеризуется тремя квантовыми числами ($n, l, m_l$), согласно принципу запрета Паули, может находиться не более двух электронов, причем их спины должны быть противоположно направлены (антипараллельны), то есть иметь разные значения $m_s$.

Ответ: Спиновое квантовое число может принимать только два значения: $+1/2$ и $-1/2$.