Verwenden Sie unseren Hauptquantenzahl-Rechner für schnelle und genaue Berechnungen. Kostenloses Online-Tool.
Der Hauptquantenzahl-Rechner berechnet die wichtigsten Eigenschaften von Elektronenschalen anhand der Quantenzahl n (n = 1, 2, 3, ...). Die Hauptquantenzahl bestimmt das Energieniveau und den mittleren Abstand eines Elektrons vom Kern und ist die grundlegendste der vier Quantenzahlen zur Beschreibung der Atomstruktur.
Die Energie eines Elektrons im Wasserstoffatom berechnet sich als En = -13,6/n² eV. Für n=1 beträgt die Grundzustandsenergie -13,6 eV, für n=2 beträgt sie -3,4 eV und für n=3 beträgt sie -1,51 eV. Mit zunehmendem n befindet sich das Elektron weiter vom Kern entfernt, ist weniger stark gebunden und benötigt weniger Energie zur Ionisierung.
Geben Sie n ein, um die Energie der Elektronenschale, die maximale Elektronenzahl (2n²), die erlaubten l-Werte (0 bis n-1) und die Gesamtanzahl der Orbitale (n²) zu berechnen. Dieses Tool unterstützt Chemie- und Physikstudierende bei Wasserstoffspektren, Energieniveaudiagrammen und Bohr-Modell-Berechnungen.
Die Hauptquantenzahl n gibt das Hauptenergieniveau oder die Elektronenschale eines Atoms an; ein größeres n bedeutet eine höhere Energie und einen größeren Abstand vom Kern.
Die Energie beträgt En = -13,6/n² eV; zum Beispiel ergibt n=1 -13,6 eV (Grundzustand) und n=2 ergibt -3,4 eV (erster angeregter Zustand).
n nimmt positive ganzzahlige Werte an: 1, 2, 3, 4, ... ohne theoretische Obergrenze, obwohl in der Praxis Elektronen jenseits von n=7 in neutralen Atomen selten vorkommen.
Jede Schale n nimmt maximal 2n² Elektronen auf: n=1 nimmt 2, n=2 nimmt 8, n=3 nimmt 18 und n=4 nimmt 32 Elektronen auf.
Die Schale n enthält Orbitale mit l-Werten von 0 bis n-1; für n=3 sind die verfügbaren Unterschalen s (l=0), p (l=1) und d (l=2) mit insgesamt n²=9 Orbitalen.