Orbital nguyên tử

Bách khoa toàn thư banh Wikipedia

Orbital vẹn toàn tử (tiếng Anh: atomic orbital, viết lách tắt AO) hoặc obitan vẹn toàn tử, đám mây vẹn toàn tử, quỹ vực vẹn toàn tử là 1 trong hàm toán học tập tế bào miêu tả lại hiện trạng như sóng năng lượng điện kể từ của một electron.^[1] Hàm này được dùng làm đo lường và tính toán phần trăm nhìn thấy electron của một vẹn toàn tử ở bất kì nơi nào xung quanh không khí phân tử nhân của vẹn toàn tử. Những hàm này hoàn toàn có thể cung ứng một biểu đồ vật (đồ thị) phụ vương chiều của những địa điểm đem kĩ năng mang trong mình 1 electron. Giới hạn hoàn toàn có thể xác lập được bám theo vùng của vật hóa học kể từ hàm tuy nhiên đem kĩ năng tìm kiếm được electron.^[2] Một cơ hội rõ ràng rộng lớn, những orbital vẹn toàn tử đem những hiện trạng lượng tử của một cá thể electron vô một hội tụ electron xung quanh một đơn vẹn toàn tử, như được tế bào miêu tả kể từ hàm hành trình (orbital function).

Bạn đang xem: mỗi obitan nguyên tử chứa tối đa

Mặc mặc dù điều này giống như với những hành tinh ranh con quay xung xung quanh Mặt trời, những electron ko thể tế bào miêu tả tựa như những phân tử rắn và vì vậy mới nhất mang tên gọi là orbital vẹn toàn tử. Từ trước, trái đất suy nghĩ hành trình vẹn toàn tử tương tự động như hành trình hình elip của những hành tinh ranh. Một cơ hội trình bày đúng đắn rộng lớn là 1 trong đám vết mờ do bụi rộng lớn và thông thường đem khí quyển với hình thù hằn kì quặc (là hội tụ những phân tử electron), phân bổ xung xung quanh một hành tinh ranh kha khá nhỏ (là phân tử nhân vẹn toàn tử). Nếu đúng đắn thì những orbital vẹn toàn tử được tế bào miêu tả như hình dạng của bầu khí quyển chỉ Lúc một electron đơn thân (single electron) xuất hiện vô một vẹn toàn tử. Khi có tương đối nhiều electron được tăng vào trong 1 vẹn toàn tử đơn thân, sự bổ sung cập nhật tăng những electron cơ tạo ra sự đồng đều nhằm lấp tràn vùng không khí xung xung quanh phân tử nhân (đôi lúc còn gọi là "đám mây electron" của vẹn toàn tử^[3]) kéo đến một khối hình cầu vô cơ phần trăm nhìn thấy electron ngày càng rộng lớn.

orbital vẹn toàn tử hydro đem n=6, l=0, m=0

Ý tưởng thể hiện điều những electron hoàn toàn có thể con quay xung xung quanh phân tử nhân được xác lập với thuyết tế bào men động lượng của Niels Bohr vô năm 1913,^[4] và một mái ấm cơ vật lý người Nhật Bản Hantaro Nagaoka thể hiện fake thuyết sự hoạt động của electron kể từ khá sớm vô năm 1904.^[5] Tuy nhiên, fake thuyết này sẽ không được gật đầu cho tới năm 1926 mới nhất mang trong mình 1 fake thuyết mới nhất kể từ phương trình Schrödinger về những sóng hiện trạng electron vô vẹn toàn tử cung ứng một trong những hàm mang đến những orbital văn minh (modern orbitals).^[6]

Do sự khác lạ với loại hành trình cổ xưa, thuật ngữ "quỹ đạo" (orbit) của những electron vô vẹn toàn tử đã và đang được thay cho bởi thuật ngữ "orbital" (orbital, loại tính từ), kể từ này được đưa ra thứ nhất bởi mái ấm hoá học tập Robert Mulliken vô năm 1932.^[7] Orbital vẹn toàn tử thông thường được tế bào miêu tả giống như tựa như những hàm sóng (wave functions) loại hydro (nghĩa là 1 trong electron) qua quýt không khí, phân loại bám theo n, l, và m con số tử, ứng với những tích điện của electron, tế bào men động lượng và phương của tế bào men động lượng, tuỳ bám theo. Mỗi orbital được xác lập bám theo con số tử không giống nhau và đem tối nhiều là nhì electron. Có tên thường gọi đơn giản và giản dị là orbital s, orbital p, orbital d, và orbital f nhập cuộc vô những loại orbital (orbitals) của con số tử tế bào men động lượng l = 0, 1, 2 và 3 bám theo ứng. Những loại thương hiệu này chỉ ra rằng hình dạng của orbital và được dùng nhằm trình diễn miêu tả thông số kỹ thuật vẹn toàn tử như ở hình ở bên phải. Các ký tự động s, p, d, f đều được bắt mối cung cấp kể từ những đặc điểm của những loại quang quẻ phổ của chúng: sharp (sắc nét), principal (chính, mái ấm yếu), diffuse (tán xạ), và fundamental (cơ bạn dạng, cơ sở), phần sót lại được đặt điều bám theo bảng vần âm alphabe (ngoại kể từ ký tự động j).^[8]^[9]

Từ khoảng chừng năm 1920, tức thì trước lúc nền cơ học tập lượng tử văn minh và quy tắc aufbau thành lập và hoạt động thì vẹn toàn tử được tạo nên hình thành kể từ những cặp electron, được bố trí đơn giản và giản dị lặp lên đường tái diễn bám theo quy mô số lẻ (1, 3, 5, 7...), đã và đang được khêu lên bởi Niels Bohr và một trong những người nhập cuộc không giống đem chút giống như với orbital vẹn toàn tử vô thông số kỹ thuật electron của những vẹn toàn tử phúc tạp. Trong toán học tập của cơ vật lý vẹn toàn tử, nó được dùng làm ra mắt về những hàm năng lượng điện tử của những khối hệ thống phức tạp vô vào sự kết phù hợp với sự đơn giản và giản dị của orbital vẹn toàn tử. Mặc mặc dù từng electron vô một nhiều electron vẹn toàn tử giới hạn max vô một hoặc nhì electron vẹn toàn tử, vẫn tồn tại hàm sóng lượng tử hoàn toàn có thể bị đánh tan Lúc vẫn tồn tại vô orbital vẹn toàn tử.

Mây electron của vẹn toàn tử hydro ở hiện trạng cơ bạn dạng hầu hết tập trung vô vùng không khí đem hình dạng cầu nửa đường kính tầm 0,053 nm.^[10]

Các thương hiệu orbital[sửa | sửa mã nguồn]

Những loại orbital được ký hiệu thương hiệu như sau:

trong cơ X là nút tích điện ứng với lượng tử số chủ yếu n (principal quantum number), type là 1 trong ký tự động ko viết lách hoa nhằm chỉ hình dạng hoặc lớp phân vỏ của orbital và nó ứng với con số tử góc, l, và y là số electron vô orbital.

Ví dụ, orbital 1s² đem nhì electron và nút tích điện thấp nhất (n = 1). Trong phần ký hiệu X, lượng tử số chủ yếu thông tư một ký tự động liên tiếp với nó. Đối với n = 1, 2, 3, 4, 5,..., thì những ký tự động link với những số này là K, L, M, N, O,... bám theo ứng. orbital 1s² Tức là lớp 1, phân lớp s và đem 2 electron.

Định nghĩa chủ yếu của cơ học tập lượng tử[sửa | sửa mã nguồn]

Trong cơ học tập lượng tử, hiện trạng của một vẹn toàn tử, tức là những hiện trạng riêng biệt của vẹn toàn tử Hamilton, được không ngừng mở rộng vô vào tổng hợp tuyến tinh ranh của những thành phầm bám theo qui định phản đối xứng của những hàm electron riêng lẻ. Các bộ phận đem vô không khí của những hàm electron riêng lẻ được gọi là orbital vẹn toàn tử. (Khi xét qua quýt bộ phận spin (quay), một cơ hội trình bày không giống của orbital vẹn toàn tử spin).

Trong cơ vật lý vẹn toàn tử, những vòng quang quẻ phổ vẹn toàn tử ứng với trình quy đổi (bước nhảy lượng tử) Một trong những hiện trạng lượng tử của một vẹn toàn tử. Các hiện trạng này được ký hiệu bởi hội tụ con số tử được tóm lược vô hình tượng thuật ngữ và thông thường tương quan cho tới thông số kỹ thuật đặc trưng của electron.

Xem thêm: sách giáo khoa tiếng anh lớp 6

Số lượng tử[sửa | sửa mã nguồn]

Không thể dùng địa điểm và động năng nhằm tế bào miêu tả hoạt động của những electron xung xung quanh phân tử nhân bởi bọn chúng đem thực chất cơ học tập lượng tử. Thay vô cơ bọn chúng được tế bào miêu tả bởi một group những con số tử vô cơ bảo bao gồm cả đặc thù sóng và đặc thù phân tử của electron.

Mỗi orbital vẹn toàn tử được xác lập bởi một và có một cỗ phụ vương độ quý hiếm của phụ vương con số tử. Mỗi cỗ phụ vương độ quý hiếm này xác lập một và có một orbital, tuy nhiên những con số tử chỉ xuất hiện tại bám theo những cỗ độ quý hiếm chắc chắn. Các con số tử tuân bám theo những quy luật sau đây:

Số lượng tử chủ yếu n xác lập tích điện của electron và vẫn là một số vẹn toàn dương. n hoàn toàn có thể là bất kể số vẹn toàn dương nào là, tuy nhiên những số rộng lớn rất ít phát hiện vì thế những nguyên nhân được trình diễn bên dưới. Nói cộng đồng vô một vẹn toàn tử, từng độ quý hiếm của n ứng với tương đối nhiều orbital. Những orbital này được gọi cộng đồng là những lớp vỏ electron.

Số lượng tử xung lượng l xác lập moment góc của từng electron vô một orbital và vẫn là một số vẹn toàn ko âm. Trong một tấm vỏ electron nào là cơ (n = n0), l hoàn toàn có thể lấy bất kể độ quý hiếm vẹn toàn nào là thỏa mãn nhu cầu 0 <= l <= n0 - 1. Ví dụ, lớp vỏ n = 1 chỉ mất độc nhất một orbital với l = 0. Lơp vỏ n = 2 chỉ mất nhì orbital với l = 0 và l = 1. Nhóm những orbital đem nằm trong độ quý hiếm của l được gọi cộng đồng là những lớp vỏ electron loại cung cấp.

Liên hệ cho tới hệ thức bất định[sửa | sửa mã nguồn]

Phần này vẫn đang còn trống rỗng. Quý khách hàng hoàn toàn có thể hỗ trợ bằng phương pháp trở nên tân tiến nó.

Các hình dạng của orbital[sửa | sửa mã nguồn]

Phần này vẫn đang còn trống rỗng. Quý khách hàng hoàn toàn có thể hỗ trợ bằng phương pháp trở nên tân tiến nó.

orbital s đem hình dạng cầu, tâm là phân tử nhân vẹn toàn tử, nửa đường kính bởi độ quý hiếm của hàm Y^2
orbital p bao gồm 3 orbital px, py và pz đem hình dạng số 8 nổi. Mỗi orbital đem sự lý thuyết không giống nhau vô không khí, ví dụ như orbital px lý thuyết bám theo trục x, orbital py lý thuyết bám theo trục nó,...

orbital d,f đem hình dạng phức tạp rộng lớn.

Mức tích điện orbital[sửa | sửa mã nguồn]

Phần này vẫn đang còn trống rỗng. Quý khách hàng hoàn toàn có thể hỗ trợ bằng phương pháp trở nên tân tiến nó.

Mỗi orbital mang trong mình 1 nút tích điện riêng

Xem thêm: chất có nhiệt độ sôi cao nhất

Các e bên trên từng orbital mang trong mình 1 nút tích điện xác lập gọi là nút tích điện orbital vẹn toàn tử (mức tích điện AO)

Các e bên trên những orbital không giống nhau của và một phân lớp đem tích điện như nhau.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Nguyên tử
Phân tử
Electron
Hóa học tập lượng tử
Orbital phân tử

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

^ Milton Orchin,Roger S. Macomber, Allan Pinhas, và R. Marshall Wilson (2005)"Thuyết orbital Nguyên tử"
^ Daintith, J. (2004). Từ điển Hóa Học Oxford. New York: Nhà Xuất Bản Đại Học Oxford. ISBN 0-19-860918-3.
^ Những bài bác giảng cơ vật lý của Feynman - Xuất Bản Lần Cuối, Tập 1 bài bác 6 trang 11. Feynman, Richard; Leighton; Sands. (2006) Addison Wesley ISBN 0-8053-9046-4
^ Bohr, Niels (1913). “Tìm hiểu Cấu tạo nên của Nguyên tử và Phân tử”. Tạp chí Triết Học. 26 (1): 476.
^ Nagaoka, Hantaro (1904). “Kinetics of a System of Particles illustrating the Line and the Band Spectrum and the Phenomena of Radioactivity”. Philosophical Magazine. 7: 445–455.
^ Bryson, Bill (2003). A Short History of Nearly Everything. Broadway Books. tr. 141–143. ISBN 0-7679-0818-X.
^ Mulliken, Robert S. (1932). “Cấu trúc năng lượng điện tử của Phân tử nhiều Nguyên tử và Hoá trị. II. General Considerations”. Vật lý. Rev. 41 (1): 49–71. doi:10.1103/PhysRev.41.49. Bản gốc tàng trữ ngày 31 mon một năm 2012. Truy cập ngày 7 mon 8 năm 2010.
^ Griffiths, David (1995). Lời Giới thiệu về Cơ học tập Lượng tử. Prentice Hall. tr. 190–191. ISBN 0-13-124405-1.
^ Levine, Ira (2000). Cơ học tập Lượng tử (ấn bạn dạng 5). Prentice Hall. tr. 144–145. ISBN 0-13-685512-1.
^ Dẫn bám theo Sách Giáo Khoa Hoá Học lớp 10 của Nhà xuất bạn dạng Giáo dục