Der Hauptunterschied zwischen azimutaler und Hauptquantenzahl besteht darin, dass die azimutale Quantenzahl den Drehimpuls eines Elektrons in einem Atom beschreibt, während die Hauptquantenzahl die Größe eines Elektronenorbitals beschreibt.
Quantenzahlen sind wichtige Größen zur Beschreibung der Energieniveaus eines Atoms. Es gibt vier Quantenzahlen, mit denen wir die Position eines Elektrons in einem Atom beschreiben können. Sie sind die Hauptquantenzahl, die Azimutquantenzahl, die magnetische Quantenzahl und die Spinquantenzahl.
Was ist die azimutale Quantenzahl?
Die azimutale Quantenzahl ist die Quantenzahl, die den Drehimpuls eines Elektrons in einem Atom beschreibt. Daher können wir sie auch Bahndrehimpuls-Quantenzahl nennen. Der Buchstabe „l“bezeichnet die azimutale Quantenzahl. Darüber hinaus bestimmt diese Quantenzahl die Formen eines Orbitals, in dem ein Elektron existiert. Es ist die zweite der vier Quantenzahlen. Daher können wir sie auch als zweite Quantenzahl bezeichnen (denn die vier Quantenzahlen beschreiben den Quantenzustand eines Elektrons in einem Atom). Die Gleichung, die die azimutale Quantenzahl mit dem Drehimpuls in Beziehung setzen kann, lautet wie folgt:
L2Ψ=h 2 l (l +1) Ψ
wobei L2 der Bahndrehimpulsoperator, Ψ die Wellenfunktion des Elektrons und h die reduzierte Plankenkonstante ist. Dabei ist I immer eine positive ganze Zahl. Laut Quantenmechanik hat jedes Energieniveau unterschiedliche Unterschalen. Diese Unterschalen unterscheiden sich voneinander in ihrer Form und Orientierung. Die Unterschalen eines Energieniveaus heißen – I, 0 und + l.
| Azimutalzahl | Bezeichnung | Anzahl Orbitale | Maximale Elektronenzahl |
| 0 | s | 1 | 2 |
| 1 | p | 3 (=-1, 0, +1) | 6 |
| 2 | d | 5 (=-2, -1, 0, +1, +2) | 10 |
| 3 | f | 7 (=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3) | 14 |
Abbildung 02: Azimutale Quantenzahlen im Bereich von –l, 0 bis +l
Was ist die Hauptquantenzahl?
Eine Hauptquantenzahl ist eine Quantenzahl, die das Hauptenergieniveau beschreibt, in dem ein Elektron existiert. Wir können es als „n“bezeichnen. Da es die erste von vier verschiedenen Quantenzahlen ist; wir können sie auch die erste Quantenzahl nennen. Der Wert der Hauptquantenzahl ist eine positive ganze Zahl beginnend bei 1, also n=1, 2, 3, …
Je höher der Wert der Hauptquantenzahl, desto höher die Energie eines Elektrons; somit ist das Elektron lose an das Atom gebunden. Das bedeutet; die hohen „n“-Werte beziehen sich auf höhere Energieniveaus. Außerdem gibt es für jeden „n“-Wert getrennte Werte für die Azimutquantenzahl, die magnetische Quantenzahl und die Spinquantenzahl. Das liegt daran, dass jedes Energieniveau seine eigenen Unterschalen, Orbitale bzw. Elektronenpaare hat.
Was ist der Unterschied zwischen Azimutal- und Hauptquantenzahl?
Quantenzahlen sind wichtige Größen zur Beschreibung der Energieniveaus eines Atoms. Es gibt vier verschiedene Quantenzahlen, und die ersten beiden sind die Hauptquantenzahl und die Azimutquantenzahl. Der Hauptunterschied zwischen Azimut- und Hauptquantenzahl besteht darin, dass die Azimut-Quantenzahl den Drehimpuls eines Elektrons in einem Atom beschreibt, während die Hauptquantenzahl die Größe eines Elektronenorbitals beschreibt. Wir können die azimutale Quantenzahl mit „l“und die Hauptquantenzahl mit „n“bezeichnen.
Außerdem beschreibt die azimutale Quantenzahl den Drehimpuls und die Form eines Orbitals, während die Hauptquantenzahl das Energieniveau beschreibt, in dem sich ein Elektron befindet.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Azimut- und Hauptquantenzahl zusammen.
Zusammenfassung – Azimutal vs. Hauptquantenzahl
Quantenzahlen sind Werte, die die Energieniveaus eines Atoms beschreiben. Es gibt vier verschiedene Quantenzahlen, und die ersten beiden sind die Hauptquantenzahl und die Azimutquantenzahl. Der Hauptunterschied zwischen azimutaler und Hauptquantenzahl besteht darin, dass die azimutale Quantenzahl den Drehimpuls eines Elektrons in einem Atom beschreibt, während die Hauptquantenzahl die Größe eines Elektronenorbitals beschreibt.
