للإجابة على سؤالك حول أعداد الكم الأربعة الصحيحة للإلكترون الرابع في B5، نحتاج إلى تحليل تكوين ذرة B5 (بورون-5) باستخدام نموذج بور الذري ومبدأ استبعاد باولي.
1. تحديد تكوين B5 الإلكتروني:
B5 لديه 5 بروتونات في نواته، مما يعني أنه يحتاج إلى 5 إلكترونات ليكون محايدًا كهربائيًا.
وفقًا لنموذج بور، يتم ترتيب الإلكترونات في مستويات طاقة (أو أغلفة) فرعية مميزة، كل مستوى طاقة له طاقة محددة.
ترتيب ملء مستويات الطاقة هو: 1s، 2s، 2p، 3s، 3p، 4s، 3d، 4p، 5s، 4d، 5p، 6s، ...
يملي مبدأ استبعاد باولي أنه لا يمكن لإلكترونين في نفس الذرة أن يشغلا نفس الحالة الكمومية بالضبط.
2. تحديد أعداد الكم للإلكترون الرابع:
بالنظر إلى أن B5 لديه 5 إلكترونات، فإنّ الإلكترون الرابع سيشغل مستوى الطاقة الفرعي 2p.
يمكن كتابة تكوين الإلكترون الرابع لـ B5 على النحو التالي:
1s² 2s² 2p¹
حيث:
1s²: يشير إلى وجود إلكترونين في المدار الفرعي 1s.
2s²: يشير إلى وجود إلكترونين في المدار الفرعي 2s.
2p¹: يشير إلى وجود إلكترون واحد في المدار الفرعي 2p.
3. تحديد أعداد الكم الأربعة:
عدد الكم الرئيسي (n): يحدد مستوى الطاقة للكترون. في هذه الحالة، n = 2 لأن الإلكترون الرابع في المدار الفرعي 2p.
عدد الكم الفرعي (l): يحدد شكل المدار الفرعي. للمدار الفرعي 2p، l = 1.
عدد الكم المغناطيسي (m_l): يحدد اتجاه المدار الفرعي في الفضاء. يمكن أن يكون لـ m_l قيمًا تتراوح من -l إلى +l، بما في ذلك الصفر. نظرًا لوجود إلكترون واحد في المدار الفرعي 2p، فإنّ القيمة المحتملة الوحيدة لـ m_l هي +1 أو -1.
عدد الكم مغزلي (m_s): يحدد اتجاه دوران الإلكترون. يمكن أن يكون لـ m_s قيمتين: +1/2 أو -1/2.
الخلاصة:
أعداد الكم الأربعة الصحيحة للإلكترون الرابع في B5 هي:
n = 2
l = 1
m_l = +1 أو -1
m_s = +1/2 أو -1/2
ملاحظة: من المهم ملاحظة أن هذه هي القيم المحتملة لأعداد الكم، ولا يمكن تحديد القيم الدقيقة دون معلومات إضافية.