Zer da orbital atomikoa?

uhin izeneko funtzio bat, eta horrek propietate no inguruan bi elektroi baino gehiago ezaugarria deskribatzen - Kimika eta orbital atomikoak Fisikako nukleo atomikoaren edo nukleo sistemaren molekularen bezala. Orbital da askotan inguruan hiru dimentsioko horren barruan dago 95 ehuneko elektroia aurkitzeko probabilitatea bat da irudikatuta.

Orbital eta orbitan

planeta bat Eguzkiaren inguruan mugitzen denean, orbita izeneko bide bat planteatzen da. Era atomo elektroiak formularioa irudikatzen ahal izango da, nukleoaren inguruan orbita inguratzen. Izan ere, dena ezberdina da, eta elektroiak dira orbital atomikoak bezala ezagutzen espazio arloetan daude. Kimika atomo edukien sinplifikatu kalkulua eredu Schrödinger ekuazioa olatu eta beraz posible elektroiaren estatu zehazteko.

Orbitak eta orbital soinu antzekoa, baina esanahi guztiz desberdinak izan ziren. Ezinbestekoa da bien arteko aldea ulertzeko.

Irudiak ezin orbitan

Zerbait ibilbidea eraikitzeko, zehazki jakin non objektu da behar duzu, eta bertan izango une bat izan da zehazteko gai. Hau ez da posible elektroi bat da.

dioenez du Heisenberg ziurgabetasun printzipioa, ezinezkoa da zehazki non partikula une eta non geroago izango da jakitea. (Izan ere, printzipioa dio ezinezkoa dela aldi berean, eta bere momentu eta momentu ziurtasun osoz batera zehaztea).

Beraz, ezinezkoa da orbitan nukleoaren inguruan elektroi mugimendua eraikitzeko. Hau al da arazo handi bat? Zk zerbait ezinezkoa bada, hartu behar da, eta modu mugitu aurkitzeko.

hidrogenoa elektronikoa - 1s orbitalaren

Demagun ez hidrogenoa bat dira, eta une jakin batean grafikoki imprinted dira elektroi baten posizioa. Handik gutxira, ondoren, prozedura errepikatzen da, eta behatzaile aurkitzen du partikula hori posizio berri batean dago. lortu zuen bezala lehenik eta bigarrena ere, ez dakigu.

modu horretan jardun jarraituko dugu gero, pixkanaka leku litekeena non partikularen 3D mapa moduko bat osatzen dute.

kasuan hidrogenoa atomo elektroi edonon izan daiteke espazio esferikoa nukleoa inguratzen barruan. Diagrama espazio esferikoa atal gurutze bat erakusten.

denboraren% 95 (edo beste edozein ehunekoa, ehuneko ehunean ziurtasun unibertsoaren dimentsio bat ematen daitekeelako), elektroiaren izango nahiko erraz zehaztu espazio eskualdean nahikoa core hurbil egon. Horrelako lursail batean dago orbita izeneko. Atomic orbital - espazio eskualde bat bertan ez elektroi bat da.

Zer ari da egiten? Ez dakigu, ezin jakin, eta, beraz, arazoa ez ikusi besterik ez dut! Baino ezin dugu esan hori elektroi orbita jakin batean badago, energia jakin bat izango du.

orbita bakoitzak izen bat du.

okupatu hidrogenoa elektroi dituen espazioa deitzen 1s orbitalaren. unitatea hemen esan partikula hori gertu dago energia maila muina da. S orbita forma adierazten du. S-orbital muina erlatiboa spherically simetrikoa - gutxienez material nahiko trinko baten esfera hutsak bere zentroan core batekin.

2s

Hurrengo orbita - 2s. 1s antzekoa da, area ziurrenik elektroia aurkitzeko urrunago dago nukleoaren ezik. Bigarren orbita energia maila honetan.

Arreta jarriz gero, gune hurbilago dela zertxobait handiagoa elektroi-dentsitate eskualde bat gehiago dauka ikusiko duzu ( "dentsitate" to probabilitatea aipatzeko partikula hori toki jakin bat presente dago beste modu bat da).

2s-elektroiak (eta 3s, 4s, eta abar. D.) euren denbora zati askoz atomo erdian hurbilago bat espero ohi baino. Honek bere energia beherakada arin bat s-orbital on emaitzak. Hurbilago elektroia nukleoaren, gutxiago euren energia hurbiltzen.

3s-, 4s-orbitalak (eta D. t.) Kokatu urrunago zentro atomo batetik.

P-orbitalak

Elektroiak guztiak ez bizi s-orbital (izan ere, oso gutxi dira bertan). Lehenengo On energia maila da eskuragarri dauden horiek leku bakarra 1s, bigarren gehitu 2s eta 2p kokapena da.

Mota honetako orbital agertzen bezalako gehiago 2 globoak berdinak dira elkarren artean lotuta nukleoa. Diagrama 3 dimentsioko espazio-eskualde baten ikuspegia zeharkako bat erakusten. Berriz ere, orbita ikuskizunak soilik 95 ehuneko elektroi bakar bat aurkitzeko probabilitatea batekin eskualdean.

plano horizontal hori orbitan zati bat dela hegazkina gainetik kokatuko da, eta azpian beste modu bat, hala ere core igarotzen imajinatu badugu, orduan ez zero elektroia aurkitzeko hegazkina honetan probabilitatea da. zati batetik bestera partikula mugitzen bestera geroztik, bada zuen litzateke inoiz Biribilean planoan pasatzen gai? Hau da, bere uhin izaera dela eta.

s- ez bezala, p-orbital direktibotasuna jakin bat du.

Edozein energia mailan hiru erabat baliokide p orbital angelu elkarren artean izan daiteke. arbitrarioki dira ikurrak p _x, p _y, eta p _{z izendatzen.} Beraz erosotasuna egin - Zer da X, Y edo Z norabideak esan nahi, etengabe aldatzen ari da, t-atomo ausaz espazioan mugitzen ...

energiaren bigarren mailan P-orbital deritzo 2p _x 2p _y eta 2p _z. Ez dago orbita antzekoak dira eta jarrai _{- 3p x, 3p y, 3p} z, 4P x, 4P y, 4P z eta abar.

Maila guztiak, lehenengo izan ezik, izan p-orbital. handiagoa "petaloak" zabaltzen, elektroia aurkitzeko nukleoa distantzia handiagoa tokia ziurrenik batera At.

d- eta f-orbital

s- eta p-orbital gain, orbital energia-maila altuagoa den elektroi eskuragarri beste bi multzo daude. bost d-orbital eta 3s- eta 3p-orbitalak (forma konplexu eta izenekin) _{(3p x, 3p y, 3p} hirugarren existentzia posible z). Guztira daude, horietako 9 hemen.

laugarrenean, 4s eta 4P eta 4D batera agertuko osagarriak 7 f-orbital - soilik 16 halaber, guztiak goi mailako energia-mailak eskuragarri.

Ostatu orbital elektroiak

Atomo baten etxe oso dotore bat (alderantzizko piramide bat bezala) nukleoaren beheko solairuan bizi da, eta hainbat gela okupatu elektroi dituen goiko solairuetan bezala irudikatzen daiteke:

• Beheko solairuan dago bainugela (1s) 1 baino ez dago;
• bigarrena lau gela ditu (2s, 2p _x 2p _y eta 2p _{z) ditu;}
• Hirugarren solairuan 9 logela (3s bat, hiru 3p eta bost 3D-orbital) eta abar ditu.

Baina gelak ez dira oso handiak. Horietako bakoitzak soilik izan ditzakete 2 elektroi.

the orbital atomikoa bertan partikula daude erakusteko erosoa modu A - da bat marraztu "zelula kuantikoa".

zelula kuantikoa

orbital atomikoak horietan elektroiak, geziak bezala irudikatuta dituzten plazak gisa irudikatzen ahal izango da. Askotan geziak gora seinalatuz eta behera, partikula horiek elkarrengandik desberdinak erakusteko erabiltzen da.

atomo desberdinak elektroi edukitzea beharra kuantikoaren teoriaren ondorio bat da. dira orbital desberdinetan bada - Hori fina, baina inork egon beharrik, haien artean ez sotil aldea batzuk izan beharko luke. teoria kuantikoa, partikula, hau da "spin" izeneko propietate ematen - besterik ez zion eta geziak norabidea adierazten du.

1s orbitalaren bi elektroi plaza bat bezala irudikatuta bi geziak gora seinalatuz eta behera, baina ere grabatu ahal izango dira, nahiz eta azkarrago 1s ^{2 eta.} Hau honela "inork s bi" eta ez "s karratu." Gisa irakurri Ez zenbakiak nahastu idazkera honetan. orbita partikula-kopurua - lehen energia-maila, eta bigarrena denotatzen da.

hibridazio

Kimikan, hibridazio orbital atomiko nahasketa hibridoa new elektroiak parekatzeko gai ere lotura kimikoen osatzeko kontzeptua da. Sp-hibridazioa konposatuen lotura kimikoen hala nola alkynes bezala azaltzen. Eredu horretan, karbono 2s eta 2p of orbital atomikoak nahastu egiten dira, bi sp-orbital osatuz. Azetilenoaren C ₂ H ₂ sp-ba-gurutzelarkatua bi karbono atomo σ-konexio bat eta bi gehigarri π-bonoak osatzeko osatzen dute.

Carbon hidrokarburo saturatu orbital atomiko bera sp ³ hibrido orbita, dumbbell-formako, horren zati bat bestea baino askoz handiagoa da izan.

Sp ² aurreko hibridazio antzekoa da, eta inork s eta bi p-orbital nahastuz osatzen dute. Adibidez, etileno molekula bat osatzen dute hiru sp ² - eta p-orbital bat.

orbital atomikoak: betez printzipio

trantsizio imajinatzen elementu kimikoen taula periodikoaren beste atomo batetik, posible da hurrengo atomo baten egitura elektronikoak instalatzeko partikula gehiago jarriz, hurrengo eskuragarri orbita batean.

Elektroiak, energia maila altuagoa bete aurretik, okupatzen txikiagoa, core hurbilago. Non dago aukera bat da, bete dira banaka orbital.

betez Hund-en araua bezala ezagutzen prozedura bat, besteak beste. denean bakarrik orbital atomikoak energia berdina dute eta, gainera, elektroi arteko aldarapen, zein atomo egonkorragoa egiten gutxitzeko laguntzen aplikatzen da.

Kontuan izan behar da s-orbital energia hori beti apur energiaren maila berean auzoan baino gutxiago, lehena beraz, beti azken aurretik betetzen da.

Zer da benetan arraroa da posizio 3D-orbitalak. the 3D eta 4P-orbital guztiak dira 4s baino maila handiagoa, eta, beraz, 4s-orbital lehen beteta daude, eta gero.

Antzeko nahasmena gertatzen da eta therebetween puntu kopuru handi batekin, maila handiagoa. Beraz, adibidez, 4f orbital atomiko ez dira bete eserleku guztiak dira 6s okupatu arte.

betetze prozedura ezagutzea egitura elektronikoak deskribatzen ulertzea zentrala.