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  Y_{l,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.
 \psi_{1,m} = f(r) Y_{1,m}(\theta, \varphi), \qquad m = -1, 0, 1  ;
  • 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}\, .

Гібридизація орбіталей[ред.ред. код]

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).

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Білий М. У., Охріменко Б. А. Атомна фізика. — К.: Знання, 2009. — 559 с.
  • Федорченко А. М. Квантова механіка, термодинаміка і статистична фізика // Теоретична фізика. — К.: Вища школа, 1993. — Т. 2. — 415 с.
  • Юхновський І. Р. Основи квантової механіки. — К.: Либідь, 2002. — 392 с.
Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.