化学：Cr正三价离子的3d轨道上的三个电子可能的运动状态的四个量子数

Question

如果考虑到电子与电子之间的相互作用，根据“洪特原理”磁量子数就不能随便取了。Cr正三价离子的3d轨道上的三个电子可能的运动状态的四个量子数应该是：
3，2，2，1/2
3, 2, 1, 1/2
3, 2, 0, 1/2

这是我刚才看到的一道题，上面是答案。我想问问，为什么这里m只能取1/2而l不能取-2,-1呢？谢谢！

Answer 1

3d轨道，n=3，l=2。所以前两个量子数都是3，2。
第三个是磁量子数m，m=0，正负1，正负2，……，正负l。因为l=2，所以m可以取5个值，2，1，0，－1，－2。
根据洪特规则，三个电子应占三个d轨道且自旋平行，占的d轨道应使m尽可能大，故第三个量子数m分别为2，1，0。
三个电子自旋平行，所以自旋磁量子数都是1/2。对于电子来说，自旋磁量子数只能取正负二分之一两个值，一般自旋平等的电子都写成1/2。当然，都写成-1/2在原则上也没有错。