Setiap elektron dalam sebuah atom dijelaskan oleh empat bilangan kuantum unik — n, l, ml, dan ms — yang bersama-sama menentukan tingkat energi, bentuk subkulit, orientasi orbital, dan putarannya. Kalkulator ini memeriksa apakah suatu himpunan mengikuti aturan, mencantumkan nilai yang diperbolehkan oleh kulit, dan membaca jumlah orbital dan kapasitas elektron subkulit.
Cara kerja Kalkulator Bilangan Kuantum
Empat bilangan kuantum tidak independen — masing-masing bilangan membatasi bilangan berikutnya. Bilangan kuantum utama n menentukan kulitnya (n = 1, 2, 3, ...). Bilangan kuantum azimut l, yang menentukan bentuk subkulit, dibatasi pada bilangan bulat dari 0 hingga n−1. Bilangan kuantum magnetik ml, yang menentukan orientasi orbital, dibatasi pada bilangan bulat dari −l hingga +l. Bilangan kuantum spin ms selalu berupa +½ atau −½, tidak bergantung pada tiga lainnya.
Tab Validasi memeriksa masing-masing batasan ini secara berurutan dan melaporkan dengan tepat batasan mana yang gagal, jika ada. Tab Nilai yang Dibolehkan dan Info Subkulit menjalankan aturan yang sama — jika diketahui n (dan l), tab tersebut memperoleh setiap nilai yang boleh diambil oleh bilangan kuantum yang tersisa, beserta huruf subkulit, jumlah orbitalnya (2l+1), dan kapasitas elektronnya (2(2l+1)).
Masukan dan artinya
n (utama) adalah bilangan bulat positif yang mengidentifikasi kulit — nilai yang lebih besar berarti energi yang lebih tinggi dan, rata-rata, jarak yang lebih jauh dari inti. l (azimuthal) mengidentifikasi bentuk subkulit dan harus antara 0 dan n−1; itu dipetakan ke huruf s/p/d/f yang sudah dikenal. ml (magnetik) mengidentifikasi orientasi orbital tertentu dan harus berada di antara −l dan +l. ms (spin) selalu +½ atau −½ dan tidak bergantung pada tiga angka lainnya.
Batasan dan kasus tepi
Kalkulator ini mencakup subkulit hingga l = 6 (melalui huruf g/h/i), yang mencakup setiap subkulit yang digunakan dalam kimia umum dan anorganik — unsur-unsur keadaan dasar nyata hanya terisi hingga f subkulit (l = 3). Nilai di luar itu disertakan untuk kelengkapan tetapi jarang muncul di luar masalah teoretis.
Alat ini memeriksa validitas bilangan kuantum secara terpisah; hal ini tidak menentukan subkulit mana yang benar-benar terisi elektron dalam atom tertentu (yang mengikuti prinsip Aufbau dan aturan Hund, yang dibahas dalam kalkulator Konfigurasi Elektron) atau memperhitungkan efek relativistik yang menggeser energi orbital dalam unsur yang sangat berat.