أعداد الكم و الأوربيتالات

 أعداد الكم و الأوربيتالات ده في أول باب في كيميا ٢ث، بس هو الحقيقة كله فيزيا و فيزيا متقدمة كمان، علشان كده قررت أشرحه هنا 

إحنا عارفين أن الظواهر الطبيعة المختلفة بتتصرف طبقا للمعادلات الفيزيائية المختلفة، يعني الحركة بتحصل طبقا لقوانين الحركة لنيوتن و تحديدا القانون التاني الي بيربط القوة بالعجلة اللحظية و الي من خلاله و بمجرد معرفة الشكل الرياضي للقوة، بقدر أعرف شكل مسار الحركة الي هيتبعه الجسيم، و بقدر أتنبأ بدقة بكميات فيزيائية زي الموضع و كمية الحركة عند أي زمن، و بنفس الكيفية عند الكلام عن الجسيمات الصغيرة جدا كالإلكترون مثلا، ففي معادلات فيزيائية تانية بيتبعها الأكترون، المعادلة الفيزيائية الأم الي بتوصف تصرف الأكترون، الي من خلالها بقدر أعرف كمية حركة و موضع الأكترون مثلا عند أي لحظة معينة، هي معادلة شرودنجر، بس أستنى، بمجرد ما أذكر إسم شرودنجر لازم تبرمج دماغك تلقائي على حقيقة إنك "يستحيل" هتقدر تعرف معلومة مؤكدة عن الألكترون في أي لحظة، يعني لما قولتلك فوق أن فيه معادلة فيزيائية عن طريقها هتقدر تعرف موضع و كمية حركة الأكترون، كنت أقصد "القيمة المتوسطة" للموضع و كمية الحركة، لإن لسبب ما نجهله، كل ما صغر الجسم كل مكانت تصرفاته مريبة جدا بالنسبالنا إحنا البشر، فمن الحجات المريبة هي إنك لو جبت عشتلاف جسيم كموي (جسيم صغير جدا يعني إلكترون مثلا) و عملت عشتلاف تجربة "متطابقة" و كنت في كل تجربة بتقيس الموضع بتاع الإكترون، فالمعقول بالنسبالنا هو إننا نتوقع إننا هتقيس قيمة مطابقة لموضع الأكترون في كل التجارب، مهما تجارب متطابقة، بس الي هيحصل و على غير المتوقع هو إنك هتقيس قيم مختلفة في العموم لموضع الأكترون في كل تجربة، فبتالي متقدرش بأي وسيلة تقول الأكترون هيكون فين (موضعه إيه) لما تقيس و لا كان فين قبل ما تقيس، فأفضل حاجة ممكن تعملها هي إنك تتنبأ ب"بإحتمالية" تواجد الأكترون في مكان ما في زمن ما، لاكن يستحيل تقدر تتنبأ بمالمكان الي هيكون فيه الأكترون عند إجراء القياس، فمن خلال حل معادلة شرودنجر بقدر أتنبأ بإحتمالية تواجد الأكترون في مكان ما، فأعداد الكم التلاتة، ال n و ال l و الا mₗ هي أعداد قيمها بتحدد شكل المنطقة الي بتكثر إحتمالية تواجد الأكترون فيها داخل الذرة 

عدد الكم الرئيسي n: قيمته بتحدد طاقة الأكترون و حجم المنطقة الي بيكثر إحمتالية وجود الأكترون فيها( المنطقة دي إسمها الأوربيتال) و بياخد أرقام صحيحة موجبة بيبدأ من 1، ليه مش من 0؟ علشان لو ده كان ممكن يبقه ده معناه أن الأكترون طاقته ممكن تبقه ب 0! بس مفيش جسيم بيكون ليه وجود و طاقته تكون بصفر، فلو سمحت لوجود طاقة تساوي صفر فده هيكون مكافئ تماما للسماح بإختفاء الإلكترون! طبعا الألكترون موجود و انا عارف انه موجود و انت عارف انه موجود و بتالي أن الطاقو تساوي صفر ده إحتمال مستحيل

عدد الكم المداري l: عدد قيمته بتحدد شكل الأوربيتال و بياخد قيم من 0 ل n-1 

الأوربيتال بيتسمى حسب قيمة ال l، لو الأ l قيمتها ب 0 بنسمي الأوربيتال s، لو الا l=1 بنسمي الأوربيتال p، لو الا l=2 بنسمي الأوربيتال d، لو الا l=3 بنسمي الأوربيتال f، من أول l=5 إلى أكبر من كده بنسمي الأوربيتالات g و k و هكذا 

 عدد الكم المغناطيسي mₗ: عدد قيمته بتكون مؤشر لإتجاه الأوربيتال، وقيمه الممكنة بتعتمد على قيمة ال l و  بتكون واقعة في المجموعة الي فيها القيم التالية: l- و l+1- وl+2-...لحد l

يعني لو الا l=1، يبقه ال mₗ ممكن تكون ب 1+ أو 0 أو1-و كل رقم بيعبر عن إتجاه معين للأوربيتال 

في عدد كم أخير مش جزء من حل معادلة شرودنجر و بتالي مبيدخلش في تحديد شكل او حجم الأوربيتال، لاكنه خاص بحالة الأكترون نفسه، تحديدا بإتجاه حاجة إسمها كمية الحركة الزاوية المغزلية، قيمة عدد الكم ده و الي هو إسمه عدد الكم المغزلي و رمزه mₛ بيحدد إتجاه كمية الحركة الزاوية االمغزلية و بيكون ليه قيمتين إتنين بس، يا سالب 1/2 يا موجب 1/2، و أوعى حد يدحك عليك و يقولك إنه عدد بيعبر عن "لف" الأكترون حوالين محوره، لإن الأكترون مبيلفش حوالين محوره، و لو أفترضنا جدلا أن الأكترون بيلف حوالين محوره، فقيمة ال mₛ هتتطلب إن الألكترون يكون بيتحرك بسرعة ""أكبر"" من سرعة الضوء و ده محرم في الفيزيا تحريم تام، فأي حد يقولك أن الألكترون بيلف قوله ده إثبات أنك متعرفش أ ب فيزيا 😄