Атомна орбіталь

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Перейти до: навігація, пошук
Схематичне зображення деяких електронних та молекулярних орбіталей

А́томною орбіта́ллю у квантовій механіці й хімії називають базисну хвильову функцію електрона в атомі.

Електронні орбіталі класифікують за орбітальними квантовими числами.

  • l =0. Такі орбіталі називаються s-орбіталями. Вони сферично симетричні.
 \psi = f(r) Y_{0,0}(\theta, \varphi) = f(r) ,

де Yl,m — відповідні сферичні гармоніки, а f(r) — радіальна хвильова функція, яка залежить від інших квантових чисел і яка розраховується при розв'язанні стаціонарного рівняння Шредінгера.

  • l = 1. Такі орбіталі називаються p-орбіталями й мають витягнутий гантелеподібний вигляд. Існує три (2l+1) p-орбіталі, направлені вздовж трьох осей координат. Їх позначають  p_x \,,  p_y \,,  p_z \,. Три p-орбіталі відрізняються магнітним квантовим числом m.
  • l = 2. Такі орбіталі називаються d-орбіталями. Існує п'ять d-орбіталей, які позначаються  d_{z^2},  d_{x^2 -y^2} ,  d_{xy} \,,  d_{xz} \,,  d_{yz}\, .
  • l = 3 відповідає семи f-орбіталям.
  • l = 4 відповідає дев'яти g-орбіталям.

[ред.] Гібридизація орбіталей

Згідно з принципом суперпозиції, якщо для електрона існує кілька різних станів, то для нього існує також можливість перебувати у всіх цих станах водночас. Електронні орбіталі складають базис у гільбертовому просторі хвильових функцій. У випадку, коли атом вступає в хімічні зв'язки, одночастинкова хвильова функція електрона в загальному випадку є суперпозицією орбіталей, утворюючи так звану молекулярну орбіталь. Це явище називають гібридизацією атомних орбіталей.

В органічній хімії велику роль відіграє гібридизація s і p-орбіталей атома вуглецю. В залежності від кількості та виду зв'язків, які утворює атом розрізняють sp3-гібридизацію (характерну для об'ємної структури алмазу), sp2-гібридизацію (характерну для плоскої структури графіту), sp1-гібридизацію (характерну для лінійної структури насичених полімерів).

[ред.] Див. також

[ред.] Джерела

  • Федорченко А. М.. Теоретична механіка (1975), Київ: Вища школа., 516 с.
  • Білий М. У.. Атомна фізика (1973), Київ: Вища школа.
  • Юхновський І. Р.. Основи квантової механіки (2002), Київ: Либідь.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.
Особисті інструменти