Deskripsi matematis yang diberikan untuk setiap orbital dikaitkan dengan tiga bilangan kuantum, yang diwakili oleh huruf n , l dan ml . Bilangan kuantum adalah bilangan, selalu bilangan bulat, yang terkait satu sama lain dan memberi kita informasi tentang energi yang dimiliki elektron dalam orbital tertentu, selain penempatan kerapatan elektron, yang didistribusikan dalam ruang yang ditemukan mengelilingi inti atom.
Bilangan kuantum dimulai dengan apa yang dikenal sebagai bilangan kuantum utama n , yang, seperti biasa, memiliki bilangan bulat positif sebagai nilainya, sehingga n dapat mengambil nilai seperti n = 1, 2, 3, 4…. Nilai-nilai ini terkait dengan energi orbital dan juga ukurannya. Ukuran orbital tergantung pada bilangan kuantum n, karena n yang lebih besar adalah untuk orbital dari jenis yang sama, probabilitas maksimum untuk menemukan elektron adalah pada jarak yang semakin jauh dari inti. Kelompok orbital yang memiliki nilai n yang sama, dikenal dengan nama tingkatan atau lapisan.
Bilangan kuantum berikutnya, bilangan kuantum kedua atau bilangan kuantum sekunder, dilambangkan dengan huruf l dan memberi kita informasi tentang bentuk orbital. Nilai yang saya ambil berhubungan dengan nilai n; yaitu, untuk setiap nilai yang dimiliki n, ia dapat mengambil nilai bilangan bulat yang berbeda mulai dari nol hingga n-1. Nilai 0, 1, 2, 3 dari bilangan kuantum l masing-masing dijelaskan oleh huruf s, p, d, dan f . Oleh karena itu, kita berbicara tentang orbital, s, p, d, dari, tergantung pada nilai bilangan kuantum sekunder. Huruf-huruf ini adalah inisial bahasa Inggris untuk sharp (definite, s), principal (principal, p), diffuse (diffuse, d), dan fundamental (fundamental, f).
- Nilai l: 0-1-2-3
- Huruf yang digunakan: spdf
Orbital yang memiliki nilai n dan l yang sama membentuk apa yang dikenal sebagai subkulit atau sublevel. Di setiap level terdapat sublevel sebanyak nilai yang ditunjukkan oleh n. Jadi, misalnya pada level n = 2 terdapat 2 subkulit atau subkulit, yaitu subkulit 2s) l = o) dan subkulit 2p (l = 1).
Bilangan kuantum ml, adalah bilangan kuantum ketiga atau bilangan kuantum magnetik. Ini terkait dengan orientasi berbeda yang diambil orbital sehubungan dengan arah yang spesifik dan pasti. Nilainya terkait erat dengan nilai yang dimiliki l, karena ml dapat memiliki semua nilai bilangan bulat antara -l dan + l, angka nol disertakan.
Jumlah orbital yang ada pada setiap subkulit atau subkulit diwakili oleh 2l + 1, misalnya, jika setiap subkulit p (l = 1) memiliki tiga orbital dengan energi yang sama (2,1 + 1); di masing-masing subkulit d (l = 2) ada 5 orbital (2.2 + 1); di setiap subkulit f (l = 3) ada 7 orbital (2,3 +1), dst.