क्वाण्टम संख्याएँ क्या है। ये कितने प्रकार इनमें से प्रत्येक को संक्षेप मे समझाइए की होती है || Quantum number and its type in Hindi -

Q . क्वाण्टम संख्याएँ क्या है। ये कितने प्रकार इनमें से प्रत्येक को संक्षेप मे समझाइए की होती है

उत्तर :-

क्वाण्टम संख्याएँ :-

जिन संख्याओं का प्रयोग करके हम परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा तथा स्थिति (नाभिक से दूरी, कक्षक की आकृति, अभिविन्यास तथा चक्रण की दिशा) से सम्बन्धित समस्त जानकारी प्राप्त कर सकते हैं, उन्हें क्वाण्टम संख्याएँ कहते हैं। क्वाण्टम संख्याएँ निम्नलिखित चार प्रकार की होती हैं

( i ) मुख्य क्वाण्टम संख्या Principal Quantum Number :-

यह क्वाण्टम संख्या उस कक्ष को प्रदर्शित करती है जिसमें इलेक्ट्रॉन होता है। इसे मुख्य ऊर्जा स्तर (principal energy level) भी कहते हैं। अतः इस क्वाण्टम संख्या से कक्ष में उपस्थित इलेक्ट्रॉन की केन्द्रक से दूरी तथा उसकी ऊर्जा का ज्ञान होता है। इसे n द्वारा व्यक्त करते हैं। 7 का मान शून्य को छोड़कर 1, 2, 3, 4 आदि पूर्णांक होता है जो क्रमश: K L M N आदि कक्ष प्रदर्शित करते हैं। जितनी अधिक क्वाण्टम संख्या होती है, उतनी ही अधिक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा होती है। किसी मुख्य ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉन की अधिकतम संख्या 2n2 होती है।

(ii) दिगंशी, द्वितीयक या ऑर्बिटल क्वाण्टम संख्या Azimuthal Quantum Number :-

एक ही मुख्य क्वाण्टम संख्या वाले विभिन्न इलेक्ट्रॉन पूर्णतया समान ऊर्जा नहीं रखते और एक ही ऑर्बिटल में नहीं रहते; क्योंकि किसी मुख्य ऊर्जा स्तर में ऊर्जा के विभिन्न उपस्तर (sub-levels) होते हैं। यह क्वाण्टम संख्या जो उस ऊर्जा उप-स्तर को प्रदर्शित करता है जिसमें इलेक्ट्रॉन रहता है और कक्षक की आकृति तथा इलेक्ट्रॉन के कोणीय संवेग की ऊर्जा को निर्धारित करता है, दिगंशी क्वाण्टम संख्या कहलाती है। इसे द्वारा प्रदर्शित करते हैं। के मान शून्य से यदि n-1 तक सभी पूर्णांक होते हैं।

उदाहरणार्थ

n = 1 तो l = 0 (1s कक्षक)

n = 2 तो l = 0,1 (2s, 2p कक्षक)

n = 3 तो l = 0, 1, 2 (3s, 3p, 3d कक्षक)

n = 4 तो l = 0, 1, 2, 3 (4s,4p,4d, 4 f कक्षक)

(iii) चुम्बकीय क्वाण्टम संख्या Magnetic Quantum Number :-

यह संख्या कक्षक का अन्तरिक्ष में अभिविन्यास, ( orientation in space) प्रदर्शित करती है। इसे m द्वारा

व्यक्त करते हैं। m का मान l के मान पर निर्भर करता है जो -l से 0 होकर +l तक होता है। इस प्रकार m के कुल मान (2l+1) होते हैं

उदाहरणार्थ-

कक्षकों की कुल संख्या (2l+1)

l=0 तो m = 0 (एक S कक्षक)

l=1 तो m=-1,0,+1 (तीन P कक्षक)

l=2 तो m=-2,-1,0,+1,+2 (पाँचd कक्षक)

l=3 तो m=-3,-2,-1,0,+1,+2,+3 (सात f कक्षक)

अतः s उपस्तर (उपकोश sub-level) में एक कक्षक होता है और p d तथा उप-स्तरों में क्रमश: 3, 5 तथा 7 कक्षक होते हैं।

(iv) स्पिन क्वाण्टम संख्या Spin Quantum Number :-

इलेक्ट्रॉन केन्द्रक के चारों ओर घूमते समय अपनी स्वयं की अक्ष (axis) पर चक्रण (spin) करता है। इलेक्ट्रॉन के भ्रमण की दिशा को दर्शाने वाली क्वाण्टम संख्या को स्पिन क्वाण्टम संख्या कहते है। इसे s द्वारा प्रदर्शित करते हैं। S के दो मान + 1/2 तथा – 1/ 2होते हैं, क्योंकि इलेक्ट्रॉन के स्पिन करने की दो दिशायें सम्भव है।

दक्षिणावर्त (clockwise) दिशा को + 1/2 या ↑ द्वारा और वामावर्त (anti-clockwise) दिशा को -1 /2 या ↓ द्वारा प्रदर्शित करते हैं।

इस प्रकार ये चारों क्वाण्टम संख्याएँ हमें मुख्य ऊर्जा या कोश (n), उपस्तर (I), कक्षक का अभिविन्यास (orientation) अर्थात् कक्षक में इलेक्ट्रॉन की स्थिति (m) तथा स्पिन की दिशा (s) बताती है।

विभिन्न क्याण्टम संख्या और उनके इलेक्ट्रॉनों को तालिका के रूप में निम्न प्रकार स्पष्ट किया जा सकता है