Gịnị bụ atọm orbitals?

Na Chemistry na Physics nke atọm orbitals - a ọrụ na-akpọ-efegharị efegharị, nke na-akọwa Njirimara e ji mara nke ọ bụla karịrị abụọ electrons na gburugburu nke atọm ntọala ma ọ bụ nuclei nke usoro dị ka na molekul. Orbital a na-e sere dị ka a atọ akụkụ ebe ndị dị n'ime nke na e nwere a 95 percent puru nke ịchọta elektrọn.

Orbitals na orbit

Mgbe a planet na-akpali gburugburu Sun, ọ obụk a ụzọ na-akpọ onye orbit. N'otu aka ahụ atọm nwere ike na-anọchi anya n'ụdị electrons, circling na orbit gburugburu ntọala. N'ezie, ihe niile bụ ihe dị iche iche, na electrons bụ na ebe nke ohere mara dị ka atọm orbitals. Chemistry atọm content mfe ngụkọta oge nlereanya ka na-efegharị efegharị nke Schrödinger akụkụ na ya mere chọpụta na o kwere omume na-ekwu, nke elektrọn.

Orbits na orbitals uda yiri, ma ha nwere kpamkpam dị iche iche pụtara. Ọ dị oké mkpa ịghọta ihe dị iche n'etiti ha.

Images ike-agba ya gburugburu

Iji rụọ na trajectory nke ihe, i kwesịrị ịma kpọmkwem ebe ihe bụ, na-enwe ike ịmata ebe ọ ga-abụ na a oge. Nke a bụ ekwe omume maka ihe elektrọn.

Dị ka ndị Heisenberg ejighị ihe n'aka ụkpụrụ, ọ gaghị ekwe omume maara kpọmkwem ebe urughuru bụ na oge na ebe ọ ga-abụ mgbe e mesịrị. (N'ezie, ụkpụrụ na-ekwu na ọ gaghị ekwe omume iji chọpụta na n'otu oge ahụ na na nnọọ kpọmkwem nke ya ọkụ na ọkụ).

Ya mere, ọ gaghị ekwe omume na-ewu ihe orbit ngagharị nke elektrọn gburugburu ntọala. Bụ ihe a a nnukwu nsogbu? Mba Ọ bụrụ na ihe agaghị ekwe omume, ọ ga-akpọrọ, na ịchọta ụzọ na-gburugburu.

Kọmputa hydrogen - 1s-orbital

Ka e were ya na e nwere otu hydrogen na na ụfọdụ oge na-graphically abanyeworị ọnọdụ nke onye elektrọn. Obere oge mgbe nke ahụ, usoro a ugboro ugboro, na-ekiri ekiri na-achọpụta na urughuru bụ na a ọhụrụ ọnọdụ. Ka ọ na-wee si akpa ebe nke abụọ, ọ na-amaghị.

Ọ bụrụ na anyị na-anọgide na-eme ihe n'ụzọ dị otú a, ji nwayọọ nwayọọ guzobere a ụdị 3D-map nke yiri ebe urughuru.

Na ikpe nke na-hydrogen atọm elektrọn nwere ike ịbụ na ebe ọ bụla n'ime a * Tụkwasị na ohere gburugburu ntọala. The esereese egosi a cross ngalaba nke * Tụkwasị ohere.

95% nke oge (ma ọ bụ ihe ọ bụla ọzọ pasent, n'ihi na otu narị percent n'aka nwere ike inye a eluigwe na ala akụkụ), na elektrọn ga-n'ime pụtara mfe kpebisiri ohere region zuru ezu nso isi. Ndị dị otú ahụ a ibé na-akpọ orbital. Atomic orbitals - a n'ógbè ohere nke na e nwere ihe elektrọn.

Gịnị na-enye na-eme? Anyị na-amaghị, nwere ike na-amaghị, n'ihi ya, m dị nnọọ ileghara nsogbu! Anyị nwere ike ikwu na ọ bụrụ na ndị elektrọn bụ na a akpan akpan orbital, ọ ga-enwe a na-ike.

Onye ọ bụla orbital nwere aha.

The ohere ji site hydrogen elektrọn akpọ 1s-orbital. The unit ebe a pụtara na urughuru bụ na nso na isi nke ume larịị. S-egosi udi nke orbit. S-orbitals spherically symmetrical ikwu na isi - dịkarịa ala ka a oghere nọ nke a pụtara na ok ihe onwunwe na a isi ya center.

2s

Next orbital - 2s. Ọ bụ yiri 1s, ma e wezụga na ebe yikarịrị ịchọta elektrọn bụ ime ebe site na ntọala. Nke abụọ a na orbital ume larịị.

Ọ bụrụ na i lee anya, ị ga-achọpụta na nso ntọala nwere otu ihe n'ógbè ubé elu elektrọn njupụta ( "njupụta" bụ ụzọ ọzọ na-ezo aka puru na urughuru bụ ugbu a na a n'otu ebe).

2s-electrons (na 3S, 4s, na na. D.) Wepụta akụkụ nke oge ha bụ ukwuu nso na etiti nke atọm karịa otu ga-atụ anya. Nke a na-a nta ọnụ ke ume ha na s-orbitals. The nso na elektrọn abịakwute ntọala, ndị na-erughị ha ike.

3s-, 4s-orbitals (na t. D.) positioned gbadakwuo si center atọm.

P-orbitals

Ọ bụghị ihe niile electrons ibi s-orbital (N'eziokwu, nnọọ ole na ole nke ha na-esi n'ebe). On mbụ ume larịị bụ naanị dị ebe ha bụ ọnọdụ nke 1s, nke abụọ kwukwara 2s na 2p.

Orbitals nke ụdị na-egosi ihe dị ka 2 yiri balloons jikọọ ọ bụla ọzọ na ntọala. The esereese egosi a cross-sectional echiche nke a 3 akụkụ gbasara ohere mpaghara. Ọzọ, orbital egosi naanị n'ógbè na a 95 percent puru ịchọta a otu elektrọn.

Ọ bụrụ na anyị chere na kwụ ụgbọelu nke na-agabiga isi dị otú ahụ n'ụzọ na otu akụkụ nke orbit ga-odude n'elu ụgbọelu, na ndị ọzọ n'okpuru ya, mgbe ahụ, e nwere efu puru nke ịchọta elektrọn a ụgbọelu. Ebe ọ bụ na urughuru Nkea site na otu akụkụ nke ọzọ, ọ bụrụ na ọ dịghị ihe ga-enwe ike gabiga mgbanaka ụgbọelu? Nke a bụ n'ihi na ya fee okike.

N'adịghị ka s-, p-orbital nwere ụfọdụ directivity.

On ọ bụla ume larịị nwere ike atọ nnọọ Ẹkot p orbitals na nri akụkụ ọ bụla ọzọ. Ha na-edoghi any kpọrọ ndị nnọchianya p _x, p _y, na p _z. Ya mere ka n'ihi na mma - se ntụziaka nke X, Y ma ọ bụ Z, ọ na-agbanwe mgbe nile, t atọm na-enweghị usoro na-akpụ akpụ na ohere ...

P-orbitals nke abụọ ume larịị na-akpọ 2p _x 2p _y na 2p _z. E nwere yiri orbital na-eso _{- 3p x, 3p y, 3p} z, 4p x, 4p y, 4p z na na.

All etoju, ma e wezụga na nke mbụ, nwere p-orbitals. Na elu "petals" esiri, na yikarịrị ebe ịchọta elektrọn na a ukwuu anya si ntọala.

d- na f-orbitals

Na mgbakwunye na s- na p-orbitals, e nwere abụọ ọzọ tent nke orbitals maka electrons na elu ike na ọkwa. The atọ na o kwere omume ịdị adị nke ise d-orbitals (mgbagwoju shapes na aha) na 3s- na 3p-orbitals _{(3p x, 3p y, 3p} z). Na ngụkọta e nwere nke 9 nke ha ebe a.

Nke-anọ, na 4s na 4p na 4D apụta ọzọ 7 f-orbitals - na 16, na-dị na niile elu ike na ọkwa.

Ulo electrons na orbitals

Atọm nwere ike na-anọchi anya dị ka a nnọọ fancy ụlọ (ihe abịazi nọdụ pyramid) na ntọala bi n'ala, dị iche iche ụlọ na elu ala ji site electrons:

• n'ala e nwere nanị 1 ụlọ ịwụ (1s);
• nke abụọ nwere anọ ụlọ (2s, 2p _x 2p _y na 2p _z);
• n'okpukpu nke atọ nwere 9 ụlọ (otu 3S, atọ 3p na ise 3d-orbitals) na na.

Ma ụlọ adịghị nnọọ nnukwu. Onye ọ bụla n'ime ha nwere ike na-ebu 2 electrons.

A adaba n'ụzọ na-egosi na atọm orbitals na nke ahụ bụ - bụ isere a "kwantum cell."

kwantum cell

Atomic orbitals nwere ike na-anọchi anya dị ka n'ámá na electrons na ha, e sere dị ka akụ. Ọtụtụ mgbe akụ na-atụ na ala, na-eji na-egosi na ndị a ahụ si dị iche na onye ọ bụla ọzọ.

The mkpa nke na-enwe dị iche iche elektrọn na atọm bụ na ya pụta nke kwantum Ozizi. Ọ bụrụ na ha nọ dị iche iche orbitals - nke ahụ bụ ezi, ma ọ bụrụ na ha na-emi odude ke kiet ke otu, n'etiti ha n'ebe ahụ ga-abụ ụfọdụ aghụghọ dị iche. Kwantum Ozizi enye Njirimara nke ahụ, nke a na-akpọ "atụ ogho" - nnọọ ya na-egosi na ntụziaka nke akụ.

1s-orbital electrons na abụọ e sere dị ka a square na abụọ akụ na-atụ na ala, ma ọ na-ike-e dere ọbụna ihe ngwa ngwa dị ka ndị 1s ^2. Nke a na-agụ dị ka "otu s abụọ" na ọ bụghị dị ka "otu s há nhata." Ekwela emegharị ọnụ ọgụgụ na a notation. Ọ na-egosi mbụ ume larịị, na nke abụọ - ọnụ ọgụgụ nke ndị ahụ na orbital.

hybridization

Na onwu, hybridization bụ echiche nke agwakọta atọm orbitals na ọhụrụ ngwakọ ike nke pairing nke electrons etolite chemical agbụ. Sp-hybridization akọwa chemical nkekọ nke ogige dị ka alkynes. Na nke a nlereanya, atọm orbitals nke carbon 2s na 2p na-agwakọta, akpụ abụọ sp-orbitals. Acetylene C ₂ H ₂ mejupụtara sp-sp-interlacing abụọ carbon atọm na-etolite a σ-njikọ na abụọ ọzọ π-agbụ.

Carbon atọm orbitals na jupụta hydrocarbons nwere otu sp ³ ngwakọ orbital, dumbbell ekara, otu òkè nke bụ ọtụtụ ibu karịa ndị ọzọ.

Sp ² yiri gara aga hybridization na a kpụrụ site agwakọta otu s na abụọ p-orbitals. Ihe atụ, na ihe ethylene molekul ii atọ sp ² - na otu p-orbital.

Atomic orbitals: ejuputa ụkpụrụ

Eche ikwu n'ụzọ site na otu atọm ọzọ na oge table nke chemical ọcha, ọ bụ ike iji wụnye ọzọ electronic Ọdịdị nke atọm site ịtụkwasị ihe ahụ na-esonụ dị orbital.

Electrons, tupu ejuputa elu ike na ọkwa, ogide ala, nso ka isi. Ebe a na-ahọrọ, ha na-ejupụta n'otu n'otu orbitals.

Ndị dị otú ahụ a usoro maka ndochi maara dị ka Hund n'ọchịchị. Ọ na-emetụta nanị mgbe atọm orbitals nwere hà ume na-enyekwara iwelata repulsion n'etiti electrons, nke na-eme ka ndị ọzọ mụ atọm.

Ọ ga-kwuru na na s-orbital ike bụ mgbe ubé obere karịa nke district n'otu ume larịị, mere mbụ na-mgbe jupụtara tupu ikpeazụ.

Gịnị bụ n'ezie iju bụ ọnọdụ 3d-orbitals. Ha na-na a elu karịa 4s, ya mere 4s-orbitals na-ejupụta na mbu, na mgbe niile 3d- na 4p-orbitals.

Yiri mgbagwoju anya na-adị na na elu na-etoju na a ọnụ ọgụgụ buru ibu nke stitches therebetween. Ya mere, ihe atụ, 4F atọm orbitals na-adịghị jupụtara ruo mgbe niile oche na ihe ji na 6s.

Ihe Ọmụma nke ndochi usoro Central ka nghọta nke esi akọwa electronic Ọdịdị.