Atom Orbital nima?

yaqinida ko'pi ikki elektronlar xususiyati xususiyatlarini ta'riflaydi to'lqin ismli bir vazifasi, - kimyo va atom Orbital fizika atom yadrosining molekulasi kabi tizimining yoki yadrolar. Orbital ko'pincha elektronni topish 95 foizi ehtimoli bor bo'lgan uch o'lchamli maydon sifatida tasvirlangan.

Orbital va orbitasi

bir sayyora Quyosh atrofida harakat qiladi, u orbitasini deb nomlangan yo'lini belgilaydi. Xuddi atom yadrosi atrofidagi orbitasida atrofida aylanayotgan, elektronlar shaklida ifodalash mumkin. Aslida, hamma narsa boshqacha bo'lgan, va elektronlar atom Orbital deb nomlanuvchi makon joylarda mavjud. Kimyo atom kontent Schrödinger Tenglama to'lqin uchun hisoblash modelini soddalashtirilgan va shuning elektronlar mumkin davlatlarni aniqlash.

Aylanishlar va Orbital o'xshash ovoz, lekin ular butunlay boshqacha ma'nolarga ega. Bu ular orasidagi farqni tushunish uchun juda muhim.

Tasvirlar orbita mumkin emas

narsa orbitasidan qurish uchun, siz ob'ekt qaerda aniq bilish kerak, va u bir zum ham bo'ladi qaerda aniqlash mumkin. Bu elektronlar uchun mumkin emas.

ko'ra Heisenberg noaniqlik printsipi, u zarracha vaqtda va u keyinchalik bo'ladi qaerda aniq qaerda bilish mumkin emas. (Aslida, qoida bu bir vaqtning o'zida va uning momenti va momenti mutlaq ishonch bilan aniqlash mumkin emas, deydi).

Shuning uchun, u yadro atrofida elektronlar orbitasini harakatini qurish mumkin emas. Bu katta muammo bormi? Yo'q bir narsa imkonsiz bo'lsa, olinishi kerak, va atrofida olish yo'llarini topishga.

Elektron vodorod - 1S-orbital

bor, bir vodorod va ma'lum bir vaqtda grafik bir elektronga o'rnini bosilgan, deylik. Ko'p o'tmay, tartibi takrorlanadi va kuzatuvchi zarracha yangi holatda ekanligini topadi. u ikkinchi birinchi o'rin chiqib, u ma'lum emas.

Biz bu tarzda harakat qilishga davom bo'lsa, asta-sekin zarracha ehtimol joylarda 3D-xaritaga o'xshab shakllangan.

taqdirda vodorod atomi elektron yadro atrofidagi bir sharsimon ichida har bir joyda bo'lishi mumkin. diagrammasi sferik makon bir kesimini dalolat beradi.

vaqt 95% (yoki har qanday boshqa foiz, bir yuz foiz ishonch bilan koinot yo'nalishlarini ta'minlash mumkin, chunki), elektron yadro yetarlicha yaqin juda osonlik bilan aniqlanadi kosmik viloyati ichida bo'ladi. Bunday fitna orbital deyiladi. Atom Orbital - bir elektron mavjud bo'lgan makon bir viloyat.

U nima qilyapsan o'zi? Biz, bilmayman bilmayman mumkin va shuning uchun men faqat muammoni e'tiborsizlik! Biz faqat elektron muayyan orbital bo'lsa, u ma'lum bir energiyaga ega bo'ladi, deb aytish mumkin.

Har bir orbital bir ismi bor.

vodorod elektronlar bilan band kosmik +1-orbital deb ataladi. birligi bu erda zarracha energiya darajasini yadro yaqinida da, degan ma'noni anglatadi. S orbita shaklini bildiradi. S-Orbital yadro global simmetrik nisbiy - kamida uning markazida yadro bilan juda qalin materiallar, ichi bo'sh sohasidagi sifatida.

2S

Keyingi orbital - 2S. Bu elektronni topish extimoli maydoni yadrodan qo'shimcha ekanligini tashqari, 1s o'xshaydi. Bu ikkinchi orbital energiya darajasi.

agar diqqat bilan qarash, siz yadrosiga yaqin biroz yuqori elektronlar zichligi yana bir mintaqada ega ekanligini sezasiz ( "zichligi" zarracha muayyan joyda mavjud ekanligini ehtimoli murojaat uchun yana bir yo'lidir).

2S-elektronlar (va 3S, 4S, va hokazo. D.) o'z vaqtida qismi bir ketyapti atomining markaziga juda yaqin nafaqa qiling. Bu s-Orbital o'z energiya bir oz kamayishi olib keladi. yaqinroq elektron yadrosi, kam ularning energiya yondashuvlar.

3s-, 4S-Orbital (va t. D.) markazi atomi dan olis joylashgan.

P-Orbital

Emas, balki butun elektronlar s-orbital (aslida, ularning juda oz bor chiqib) yashaydi. birinchi kuni energiya darajasi , ular uchun faqat mavjud joy 1s, ikkinchi qo'shimcha 2S va 2P joyi hisoblanadi.

Ushbu turdagi Orbital ko'proq kabi 2 xil sharlar yadrosida bir-biriga ulangan ko'rinadi. diagrammasi 3-o'lchovli fazoviy viloyati ko'ndalang kesimi ko'rinishi. Yana bitta elektronni topish 95 foiz ehtimollik bilan orbital shou faqat viloyati.

Biz orbitasida bir qismi tekislik, yuqorida joylashgan, va uning ostida boshqa bo'ladi, deb bunday tarzda yadro orqali o'tadi gorizontal samolyot tasavvur bo'lsa, u holda bu tekislikda elektronni topish nol ehtimoli bor. bir qismidan zarracha harakat boshlab, u halqa tekisligida o'tib mumkin hech qachon, agar? Bu uning to'lqin tabiati tufayli.

S- farqli o'laroq, p-orbital muayyan boshqaruvida bor.

har qanday energiya darajada bir-biriga tik asosida uch juda teng p Orbital bo'lishi mumkin. Ular o'zboshimchalik ramzlari p _x, p _{y va} p _z bilan _belgilanadi. Shunday qilib, qulaylik uchun qilingan - X, Y yoki Z yo'nalishlari nimani, u doimo o'zgarib, t atom tasodifiy fazoda harakat qilish ...

Ikkinchi energiya darajasida P-Orbital 2p _x 2p _y va 2p _{z deyiladi.} U erda shunga o'xshash orbital va amal _{- 3P x, 3p y, 3p} z, 4P x, 4P y, 4P z hokazo va.

Barcha darajasi, birinchi tashqari, p-Orbital bor. yadrosining bir katta masofada elektronni topish eng ehtimol joy bilan yuqori "gulbarg" pull, At.

D- va f-Orbital

va S-Orbital tashqari, oliy energiya darajasiga elektronlar mavjud Orbital ikki boshqa silsilasini mavjud. va 3s- va 3P-Orbital (murakkab shakl va nomlari bilan) besh d-Orbital _{(3p x, 3p y, 3p} uchinchi mumkin mavjudligi z). Jami Bu yerda ulardan 9 bor.

To'rtinchi yilda, 4S va 4p va 4D bilan birga qo'shimcha 7 f-Orbital paydo - faqat 16, shuningdek, barcha oliy energiya sathi mavjud.

Orbital Turar joy elektronlar

An atom elektronlar bilan band yuqori qavatlarida qavatida yashovchi yadro va turli xonali (teskari piramidaga o'xshagan) juda tasavvur uyi sifatida tasvirlaydi mumkin:

• qavatida faqat 1 hammom (1S) ham bordir;
• Ikkinchi to'rt xona (2S, 2p _x 2p _y va 2p _{z) ega;}
• Uchinchi qavatda hokazo 9 Xonalar (bir 3S, uch 3P va besh 3D-Orbital) va ega.

Lekin Xonalar juda katta emas. Ularning har biri faqat 2 elektronlar o'z ichiga olishi mumkin.

zarralar bo'lgan atom Orbital ko'rsatish uchun qulay yo'lidir - bir qaratish "kvant qamoqxonani."

kvant Uyali

Atom Orbital strelkalar sifatida tasvirlangan ularda elektronlar bilan kvadratchalar sifatida bo'lishi mumkin. Ko'pincha yuqoriga ishora O'qlar va pastga, bu zarralar bir-biridan farq qilishini ko'rsatish uchun ishlatiladi.

atom turli elektronni ega ehtiyoj kvant nazariyasi natijasidir. Ular turli aylanishlar bo'lsa - bu yaxshi, lekin ular bir-joylashgan bo'lsa, ular o'rtasida bir necha nozik farq bo'lishi kerak. Kvant nazariyasi "o'ramoq" deb nomlangan zarralar, xususiyatlariga beradi - faqat unga va strelkalar yo'nalishini ko'rsatadi.

ikki 1s-orbital elektronlar ikki o'qlar pastga ishora va bir kvadrat sifatida tasvirlangan, lekin u ham 1s ² yanada tez yozish ^mumkin. Bu "bir ikki" emas, balki "bir kvadrat bor." Deb o'qiladi Bu sanoq sistemasida raqamlar adashtirmang. orbital ustida zarralar soni - Bu birinchi energiya darajasini va ikkinchi anglatadi.

gibridlangan

kimyo, gibridlangan kimyoviy rishtalari elektronlar tenglashtirish yangi gibrid qodir atom Orbital aralashtirish tushunchasi hisoblanadi. SP-gibridlangan kabi Alkinler sifatida birikmalar kimyoviy bog'lanishlari tushuntiradi. Bu modelda, uglerod 2S va 2P atom Orbital ikki sp-Orbital shakllantirish, aralashtiriladi. Asetilen C ₂ H ₂ sp-sp-interlacing bir σ-ulanish va ikkita qo'shimcha π-rishtalari ikki uglerod atomlaridan tashkil topgan.

to'yingan uglevodorodlar uglerod atom Orbital shu sp ³ gibrid orbital, dumbbell shaklidagi, bir qismi boshqa ancha katta bo'lishi.

Sp ² avvalgi hybridization o'xshaydi va bir va ikki p-Orbital aralashtirish yo'li bilan hosil qilinadi. va bir P-orbital - Misol uchun, bir etilen molekulasi uch SP ² hosil bo'ladi.

Atom Orbital: to'ldirish qoida

kimyoviy elementlar davriy jadvalda bir atomi o'tishni tasavvur, u keyingi mavjud orbital ko'proq zarralar joylashtirish tomonidan atomining keyingi elektron tuzilishini o'rnatish mumkin.

Elektronlar, ko'proq energiya miqdoriga quyishdan avval, yadro yaqinroq, pastki egallaydi. bir tanlov bor qaerda, ular alohida-alohida Orbital to'ladi.

Hund hukmronligi sifatida tanilgan to'ldirish uchun bunday amaliyoti. Bu atom Orbital teng kuchini bor va shuningdek, ko'proq stabil atom qiladi elektronlar o'rtasidagi nafratdan, kamaytirish uchun yordam beradi faqat amal qiladi.

Bu s-orbital energetika har doim so'nggi oldin to'lgan birinchi shuning uchun, har doim bir oz kamroq bir xil energiya darajasida tumanidagi nisbatan ekanligini ta'kidlash lozim.

Lekin, albatta, g'alati joy 3D-Orbital hisoblanadi. keyin barcha 3d- va 4P-Orbital Ular 4S dan yuqori darajada bo'ladi, va shuning uchun 4s-Orbital birinchi to'ldirilgan va.

Shunga o'xshash tartibsizlik pH'si tikuv ko'plab oliy darajadagi va sodir bo'ladi. Barcha o'rindiqlar nomli 6s band qadar Shuning uchun, masalan, 4f atom Orbital to'lgan emas.

to'ldirish tartibi bilish elektron tuzilishini tasvirlab qanday tushunish uchun markaziy hisoblanadi.