Hauptquantenzahl
n
Basiswissen
Die Hauptquantenzahl n beschreibt die Schale (bzw. das Haupt-Energieniveau), zu der der Zustand des Elektrons gehört. Sie kann beliebige natürliche Zahlenwerte größer als null annehmen. Die Schalen werden oft mit den Großbuchstaben K, L, M, N und so weiter bezeichnet:
Beispiele
- n=1 ist die K-Schale
- n=2 ist die L-Schale
- n=3 ist die M-Schale
- n=4 ist die N-Schale
- und so weiter...
Welche anderen Quantenzahlen gibt es?
- Es gibt insgesamt vier Quantenzahl für in Atomen gebundene Elektronen:
- ℓ ist die Nebenquantenzahl [Bahndrehimpuls] ↗
Welche Aussagekraft hat das n?
- Der kleinstmögliche n-Wert ist 1.
- Das n steht für ausschließlich natürliche Zahlen ↗
- Je größer das n, desto weiter sind die Elektronen vom Atomkern entfernt.
- Je größer das n, desto schwächer sind die Elektronen an das Atom gebunden.
- Jeder n-Wert kann 2n² Elektronen unterbringen. Für n=3 sind also 18 Elektronen möglich.
Welche n-Werte kommen tatsächlich vor?
In der Chemie treten Werte von 1 bis maximal 7 auf. Möglicherweise wird man noch besonderes schwere Atome entdecken (Transurane), für die die n-Werte 8 bis 9 möglich sind. In der Physik kann man aber Elektronen künstlich auf extrem hohe n-Werte anregen. In interstellarer Materie wurden Wasserstoffatome mit n-Werten von 766 beobachtet. Man spricht hier von einem Rydberg-Atom ↗