برای پاسخ به سوالات مربوط به ساختار الکترونی عنصر مولیبدن (\(Mo\)) که عدد اتمی 42 است، از آرایش الکترونی آن استفاده میکنیم. آرایش الکترونی مولیبدن به صورت زیر است:
\[ \text{Mo: } 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2 4p^6 4d^5 5s^1 \]
حال به سوالات پاسخ میدهیم:
1. **چند الکترون با \(n = 4\) دارد؟**
آرایش الکترونی برای \(n = 4\) شامل زیرلایههای 4s, 4p, و 4d است:
- \(4s^2\)
- \(4p^6\)
- \(4d^5\)
مجموع الکترونها = \(2 + 6 + 5 = 13\)
2. **چند الکترون با \(n = 1\) و \(l = 0\) دارد؟**
برای \(n = 1\) و \(l = 0\)، تنها لایه \(1s^2\) الکترون دارد:
- تعداد الکترون = 2
3. **چند الکترون با \(n = 2\) و \(l = 1\) دارد؟**
برای \(n = 2\) و \(l = 1\) زیرلایه \(2p\) وجود دارد:
- \(2p^6\)
تعداد الکترون = 6
4. **چند الکترون با \(n = 5\) و \(l \neq 2\) موجود است؟**
برای \(n = 5\)، زیرلایه 5s را داریم که \(l = 0\) است:
- \(5s^1\) (چون \(l = 2\) مربوط به زیرلایه d است و در اینجا ما فقط \(5s\) داریم)
تعداد الکترون = 1
5. **مجموع اعداد کوانتومی فرعی الکترونهای آن کدام است؟**
اعداد کوانتومی فرعی مربوط به زیرلایهها به این صورت است: \(s = 0\), \(p = 1\), \(d = 2\), و \(f = 3\).
محاسبه مجموع برای هر زیرلایه موجود در آرایش الکترونی:
\[
(1s: 2 \times 0) + (2s: 2 \times 0) + (2p: 6 \times 1) + \ldots + (5s: 1 \times 0)
\]
محاسبات دقیق نیاز به جمع زدن این به ترتیب دارد.
6. **مجموع تعداد کوانتومی اصلی و فرعی الکترونهای لایه ظرفیت آن کدام است؟**
لایه ظرفیت یعنی بالاترین سطح انرژی که در آن الکترونها حضور دارند، در اینجا \(n = 5\) است:
- لایه ظرفیت \(5s\) در \(Mo\): \(n + l = 5 + 0 = 5\)
بنابراین در اینجا فقط \(5s^1\) فعال است که مجموع تعداد آن برابر 5 میشود.
