Որն է ատոմային orbitals.

Քիմիայի եւ ֆիզիկայի ատոմային orbitals - ի ֆունկցիան, որը կոչվում է ալիքը, որը նկարագրում է հատկությունների բնորոշ է ոչ ավելի, քան երկու էլեկտրոնների մոտակայքում ատոմային միջուկի կամ միջուկների համակարգի, ինչպես նաեւ մոլեկուլ: Orbital հաճախ պատկերված է որպես եռաչափ տարածքում, որի շրջանակներում կա 95 տոկոսը հավանականությունը գտնելու էլեկտրոն:

Orbitals եւ ուղեծրի

Երբ մի մոլորակ շարժվում Արեգակի, այն նախանշում է մի ճանապարհ, որը կոչվում է ուղեծրի: Նմանապես ատոմ կարող է ներկայացված ձեւով էլեկտրոնների, circling է ուղեծիր շուրջ կորիզ: Ըստ էության, ամեն ինչ այլ է, եւ էլեկտրոնները են ոլորտներում տարածության հայտնի է որպես ատոմային orbitals: Քիմիա ատոմ բովանդակության պարզեցվել հաշվարկման մոդելը ալիքի Շրեդինգերի հավասարման եւ հետեւաբար, որոշելու հնարավոր պետություններին էլեկտրոնի:

Ուղեծրերը եւ orbitals հնչի նման, բայց նրանք ունեն բոլորովին տարբեր իմաստներ: Դա շատ կարեւոր է հասկանալ տարբերությունը նրանց միջեւ:

Պատկերները չեն կարող ուղեծիր

Կառուցել են հետագիծ բան, դուք պետք է իմանալ, թե որտեղ օբյեկտ է, եւ պետք է կարողանանք որոշել, թե որտեղ այն պետք է լինի մի պահ. Սա ոչ թե հնարավոր է էլեկտրոնի.

Ըստ Հայզենբերգի անորոշությունների սկզբունքի, դա անհնար է իմանալ, թե որտեղ մասնիկը այս պահին եւ որտեղ դա կլինի ավելի ուշ: (Ի դեպ, այն սկզբունքը, ասում է, որ դա անհնար է որոշել, միեւնույն ժամանակ, եւ բացարձակ վստահությամբ իր մոմենտի եւ իմպուլսի):

Հետեւաբար, անհնար է կառուցել ուղեծիր միջնորդությունը էլեկտրոնի շուրջ կորիզ: Արդյոք սա մեծ խնդիր է: Ոչ: Եթե ինչ-որ բան հնարավոր չէ, այն պետք է ձեռնարկվեն, եւ գտնել ուղիներ ստանալ շուրջ.

Էլեկտրոնային ջրածնի - 1s-ուղեծրային

Ենթադրենք կան մեկ ջրածին եւ որոշակի ժամանակ են գրաֆիկորեն imprinted դիրքորոշումը մեկ էլեկտրոն: Կարճ ժամանակ անց, որ գործընթացը կրկնվում է, եւ դիտորդը գտնում է, որ մասնիկը գտնվում է նոր պաշտոնում: Քանի որ նա դուրս է եկել առաջին տեղը, երկրորդ, դա հայտնի չէ:

Եթե մենք շարունակենք գործել, այս ճանապարհով, աստիճանաբար ձեւավորվում է որոշակի 3D քարտեզի վրա հավանական վայրերում, որտեղ մասնիկների.

Այն դեպքում, որ ջրածնինը էլեկտրոնի կարող է լինել ցանկացած շրջանակներում գնդաձեւ տարածության շրջապատող կորիզ: The դիագրամ ցույց է տալիս խաչաձեւ բաժինը գնդաձեւ տարածության.

95% - ը, այն ժամանակ (կամ որեւէ այլ տոկոսային, քանի որ հարյուր տոկոս որոշակիության կարող է ապահովել մի տիեզերքի չափսերը), էլեկտրոնի կլինի բավականին հեշտ է սահմանված տիեզերական տարածաշրջանում բավականաչափ մոտ է հիմքում: Նման հողամաս կոչվում ուղեծրային: Ատոմային orbitals - տարածաշրջան տարածության մեջ, որը կա էլեկտրոն:

Ինչ է նա անում: Մենք չգիտենք, թե, չի կարող իմանալ, թե, ուստի ես պարզապես անտեսել խնդիրը. Մենք կարող ենք միայն ասել, որ եթե էլեկտրոն է, մասնավորապես, ուղեծրի, ապա դա կարող է ունենալ որոշակի էներգիա:

Յուրաքանչյուր Orbital ունի անուն.

Տարածության կողմից զբաղեցված ջրածնի էլեկտրոնի կոչվում 1s-ուղեծրային: The միավոր այստեղ նշանակում է, որ մասնիկը գտնվում է մոտ առանցքում էներգետիկ մակարդակով. S ցույց է տալիս ձեւավորել է ուղեծիր: S-orbitals spherically սիմետրիկ հարաբերական է հիմքում, առնվազն որպես խոռոչ ոլորտում մի բավականին խիտ նյութի հետ հիմքում իր կենտրոնում:

2s

Հաջորդ orbital - 2s. Այն նման է 1-երի, բացառությամբ, որ տարածքը, ամենայն հավանականությամբ, գտնել էլեկտրոն է հեռու կորիզ: Այս երկրորդ Orbital էներգետիկ մակարդակով.

Եթե դուք նայեք ուշադիր, դուք կիմանաք, որ ավելի մոտ է կորիզ ունի եւս մեկ տարածաշրջան փոքր-ինչ ավելի բարձր էլեկտրոն խտության ( «խտություն» եւս մեկ միջոց է վերաբերում այն հավանականությունը, որ այդ մասնիկը առկա է որոշակի տեղ):

2s-էլեկտրոնները (եւ 3s, 4s, եւ այլն: D.) Ծախսել մի մասը իրենց ժամանակի շատ ավելի մոտ է կենտրոնում ատոմի քան ոք չէր ակնկալում: Սա հանգեցնում է մի փոքր նվազում է իրենց էներգիայի s-orbitals: Որքան մոտենում է էլեկտրոն մոտենում կորիզ է, որ ավելի քիչ են իրենց էներգիան:

3s-, 4S-orbitals (եւ տ. Դ) Դիրքերում հեռու կենտրոնի Ատոմ.

P-orbitals

Ոչ բոլոր էլեկտրոնները բնակվում s-ուղեծրային (ի դեպ, շատ քչերն են նրանցից դուրս այնտեղ): Է առաջին էներգետիկ մակարդակով է միակ հասանելի նրանց համար տեղ է գտնվելու վայրը, 1s, երկրորդ ավելացվել 2s եւ 2P.

Orbitals այս տեսակի շատ ավելի նման է 2 նույնական փուչիկները կապված են միմյանց կորիզ: The դիագրամ ցույց է տալիս լայնական տեսակետը 3-ծավալային տարածական տարածաշրջանում: Կրկին, orbital ցույց է տալիս միայն տարածաշրջանի հետ 95 տոկոս հավանականության գտնելու մի էլեկտրոն:

Եթե մենք պատկերացնենք, հորիզոնական ինքնաթիռը, որը անցնում է հիմքում այնպիսի եղանակով, որը մի մասն է ուղեծիր կլինի գտնվում է բարձր հարթությունը եւ այլ դրա տակ, ապա կա զրոյական հավանականությունը գտնելու էլեկտրոն այս հարթությունում. Քանի որ մասնիկների քայլերի մի մասը մյուսին, եթե նա երբեք չէր կարողանա անցնել օղակի հարթությունից: Սա պայմանավորված է իր Wave բնույթը:

Ի տարբերություն s-, p- ուղեծրային ունի որոշակի directivity:

Ցանկացած էներգետիկ մակարդակով կարող է ունենալ երեք բացարձակապես համարժեք p orbitals աջ անկյունները միմյանց. Նրանք են կամայականորեն կողմից նշանակված խորհրդանիշներից P _x, p _y, եւ P _z. Այնպես որ, կազմել հարմարության համար - թե ինչ է նշանակում ուղղություններով X, Y, կամ Z, այն անընդհատ փոխվում է, տ ատոմը է պատահական շարժվում տարածության ...

P-orbitals երկրորդ էներգետիկ մակարդակով կոչվում 2p _x 2p _y եւ 2P _z. Կան նման ուղեծրային եւ հետեւել _{- 3P x, 3P y, 3P} z, 4P x, 4P y, 4P z եւ այլն:

Բոլոր մակարդակներում, բացառությամբ առաջին, պետք P-orbitals: Բարձրագույն «petals» քաշեք, ինչպես առավել հավանական վայր գտնելու էլեկտրոն է ավելի մեծ հեռավորության վրա կորիզ:

d- եւ F-orbitals

Ի լրումն s- եւ P-orbitals, կան երկու այլ Կոմպլեկտներ orbitals համար մատչելի էլեկտրոնները դեպի բարձր էներգետիկ մակարդակներում. Երրորդ հնարավոր առկայությունը հինգ d-orbitals (բարդ ձեւավորում եւ անվանումների) եւ 3s- եւ 3P-orbitals _{(3P x, 3P y, 3P} z): Ընդհանուր առմամբ կան 9 նրանց այստեղ:

Չորրորդ, հետ միասին 4S եւ 4P եւ 4D հայտնվել հավելյալ 7 F-orbitals, միայն 16, ինչպես նաեւ հասանելի է բոլոր բարձր էներգետիկ մակարդակներում.

Տեղավորման էլեկտրոնները orbitals

Ատոմ կարող է ներկայացվել որպես շատ դիմակահանդեսի տան (նման է inverted բուրգի) հետ կորիզ ապրող ին հարկում, եւ տարբեր սենյակներում վերին հարկերում կողմից օկուպացված էլեկտրոնների:

• առաջին հարկում կա միայն 1 լողասենյակ (1 վրկ):
• երկրորդը ունի չորս սենյակներ (2s, 2p _x 2p _y եւ 2p _z),
• երրորդ հարկում, ունի 9 սենյակ (մեկ 3s, երեք 3P եւ հինգ 3d-orbitals) եւ այլն:

Բայց սենյակները չեն, շատ մեծ: Նրանցից յուրաքանչյուրը կարող է պարունակել միայն 2 էլեկտրոնները:

A հարմար միջոց է ցույց տալ, որ ատոմային orbitals է, որի մասնիկները են, այն է, նկարել է «քվանտային բջիջը:»:

քվանտային բջջային

Ատոմային orbitals կարող է ներկայացված հրապարակներում հետ էլեկտրոնների նրանց, պատկերված են որպես Ռադիո. Հաճախ Ռադիո մատնացույց վեր ու վար, օգտագործվում են ցույց տալ, որ այդ մասնիկները տարբերվում են միմյանցից:

Անհրաժեշտությունը ունենալու տարբեր էլեկտրոն է Ատոմ հետեւանք է քվանտային տեսության: Եթե նրանք տարբեր orbitals, որ լավ է, բայց եթե նրանք գտնվում են մեկ, նրանց միջեւ պետք է լինի ինչ - որ նուրբ տարբերությունը: Քվանտային տեսությունը տալիս հատկությունների մասնիկների, որը կոչվում է «սպին», - պարզապես նրան եւ ցույց է տալիս ուղղությունը Ռադիո.

1s-orbital էլեկտրոնները երկու պատկերված է որպես հրապարակում երկու Ռադիո մատնացույց վեր ու վար, բայց այն նաեւ կարելի է արձանագրել, նույնիսկ ավելի արագ, քանի որ 1s ^2: Սա որպես «մեկ երկկողմանի» եւ ոչ թե որպես «One S քառակուսի»: Չեն շփոթում համարները այս նշում. Այն մատնանշում է առաջին էներգետիկ մակարդակը, իսկ երկրորդը `թվով մասնիկների վրա ուղեծրային.

հիբրիդացում

Ի քիմիայի, հիբրիդացում է հայեցակարգը mixing ատոմային orbitals է նոր հիբրիդային ընդունակ են զուգավորման էլեկտրոնների է ձեւավորել քիմիական պարտատոմսերը: Sp-հիբրիդացում բացատրում է, թե քիմիական պարտատոմսերը միացությունների, ինչպիսիք են alkynes: Այս մոդելի, ատոմային orbitals են ածխածնի 2s եւ 2P են խառնել, կազմող երկու SP-orbitals: Ացետիլեն C ₂ H ₂ բաղկացած sp-sp-միահյուսվածքները երկու ածխածնի ատոմներ ձեւավորել · Գրառման-կապի եւ երկու լրացուցիչ π-պարտատոմսեր:

Ածխածնային ատոմային orbitals հագեցած ածխաջրածինների ունեն նույն SP ³ հիբրիդ ուղեծրի, ապուշ-ձեւավորված, մի մասն է, որը շատ ավելի մեծ է, քան մյուս.

Sp ^2-ը նման է նախորդ հիբրիդացում եւ ձեւավորվում է mixing One S եւ երկու P-orbitals: Օրինակ, որպես Էթիլենի մոլեկուլ են ձեւավորվում երեք sp ² եւ մեկ P-ուղեծրային:

Ատոմային orbitals լրացնելով սկզբունքը

Պատկերացնելը Տրանզիշնզ մեկ Ատոմ մյուսը է պարբերական աղյուսակի քիմիական տարրերի, դա հնարավոր է տեղադրել հաջորդ էլեկտրոնային կառուցվածքը ատոմի դնելով ավելի մասնիկները հաջորդ մատչելի ուղեծրային:

Էլեկտրոնները, նախքան լրացնելով բարձր էներգետիկ մակարդակներում, զբաղեցնել ցածր է, մոտ է հիմքում: Որտեղ կա ընտրություն, նրանք լցված անհատապես orbitals:

Նման ԼՐԱՑՄԱՆ ԿԱՐԳԸ հայտնի է որպես hund օրոք: Դա վերաբերում է միայն այն ժամանակ, երբ ատոմային orbitals ունեն հավասար էներգիաները եւ նաեւ օգնում է նվազագույնի հասցնել հակակրանք միջեւ էլեկտրոնների, ինչը կազմում է ավելի կայուն ատոմ.

Հարկ է նշել, որ այդ s-Orbital էներգիայի միշտ մի փոքր ավելի քիչ է, քան այն, որ թաղամասի միեւնույն էներգետիկ մակարդակով, այնպես որ առաջին միշտ լի է մինչեւ վերջին.

Ինչ է, իրոք տարօրինակ է պաշտոնը 3d-orbitals: Նրանք գտնվում են ավելի բարձր մակարդակի վրա, քան 4S, եւ, հետեւաբար, 4s-orbitals են լցված առաջին, եւ ապա բոլոր 3d- եւ 4P-orbitals:

Նմանատիպ շփոթություն է տեղի ունենում, եւ ավելի բարձր մակարդակների հետ մեծ թվով stitches therebetween: Հետեւաբար, օրինակ, 4F ատոմային orbitals չեն լցվի մինչեւ բոլոր տեղերը զբաղված է 6S.

Գիտելիքները ԼՐԱՑՄԱՆ ԿԱՐԳԸ կենտրոնական տեղ է `հասկանալու, թե ինչպես է նկարագրել էլեկտրոնային կառուցվածքը: