Атом орбитальдар не?

атом орбиталей Химия және физика - маңында екеуден аспайтын электрондардың тән қасиеттерін сипаттайды толқыны деп аталатын функциясы, атом ядросының молекуласының сияқты жүйенің немесе ядролардың. Орбиталық жиі электрон табу 95 пайызы ықтималдығы бар, оның ішінде үш өлшемді саласындағы ретінде бейнеленген.

Орбитальдардың және Орбита

планета Күннің айналасында жүріп кезде, ол орбитаға деп аталатын жолды баяндайды. Сол сияқты атом ядросының айналасында орбитаға листериоз, электрондардың түрінде ұсынылуы мүмкін. Шын мәнінде, бәрі басқаша болып табылады, және электрондар атомдық орбитальдардың ретінде белгілі кеңістік аудандарда болып табылады. Химия атом мазмұны теңдеулер Шредингера толқын үшін есептеу моделі оңайлатылған және, демек, электрон мүмкін мемлекеттерді анықтау.

Орбита орбитальдар ұқсас дыбыс, бірақ олар мүлдем басқа мағынаға ие. Бұл олардың арасындағы айырмашылықты түсіну маңызды болып табылады.

Суреттер Орбита мүмкін емес

бір нәрсе траекториясын құру үшін, сіз нысан болып табылады дәл білуі, онда, және бұл сәтте болады, онда анықтау мүмкіндігі болуы керек. Бұл электрон үшін мүмкін емес.

айтуынша Гейзенберг белгісіздік принципі, ол бөлшектердің сәтте болып табылады және ол кейінірек болады қайда дәл білуі, онда мүмкін емес. (Шын мәнінде, принципі, ол бір мезгілде және оның импульс және импульс абсолюттік сеніммен анықтауға мүмкін емес дейді).

Сондықтан, ол ядро айналасында электрон Орбита қозғалыс салу мүмкін емес. Бұл үлкен проблема болып табылады? Жоқ нәрсе мүмкін емес болса, ол қабылдануы тиіс, және айналасында алу жолдарын табу.

Электрондық сутегі - 1S-орбиталық

бар бір сутегі болып табылады және белгілі бір уақытта графикалық бір электрон ұстанымын басылған делік. Осыдан соң көп ұзамай, рәсім қайталанады, және бақылаушы бөлшектердің жаңа орында екенін табады табылады. ол екінші бірінші орында шығып болсақ, ол белгілі емес.

біз осы жолмен әрекет жалғастырсаңыз, бірте-бірте бөлшектердің ықтимал орындарын 3D-картасын түрін қалыптастырды.

жағдайда сутегі атомы электрон кез келген жерде, қоршаған ядро сфералық кеңістік шеңберінде болуы мүмкін. диаграмма сфералық кеңістігін қимасы көрсетеді.

уақыт 95% (немесе кез келген басқа да пайыздық, жүз пайыз сенімді бір ғаламның өлшемдерін қамтамасыз ете алады, өйткені), электронды анықтау өте оңай ғарыш аймақтың ішінде өзегі жеткілікті жақын болады. Мұндай сюжет орбиталық деп аталады. Атом орбитальдар - электрон, онда кеңістік облысы.

ол не істеп жатыр? Біз, білмеймін, білмеймін, мүмкін, сондықтан да мен жай мәселені елемеуге! Біз тек электронды нақты орбиталық болса, ол белгілі бір энергияға ие болады деп айтуға болады.

Әрбір орбиталық аты бар.

сутегі электрон иеленді ғарыш 1s-орбиталық деп аталатын. мұнда бірлік бөлшектердің энергетикалық деңгейге өзегі жақын екенін білдіреді. S орбитаға пішінін көрсетеді. өзегіне S-орбитальдар сфералық симметриялы салыстырмалы - кем дегенде, оның орталығында өзегі өте тығыз материал қуыс саласы ретінде.

2s

Келесі орбиталық - 2S. Бұл электрон таба ең алдымен, ауданы ядро алыс екенін қоспағанда, 1s ұқсас. Бұл екінші орбиталық энергиясын деңгейі.

Егер сіз мұқият қараңыз, сіз ядросы жақын сәл жоғары электрондардың тығыздығы тағы бір облысы ( «тығыздығы» бөлшектердің белгілі бір жерде осы екенін ықтималдығы қараңыз тағы бір жолы болып табылады) деп. байқайсыз

2s-электрондар (және 3S, 4S, және т.б.. D.), олардың уақыт бөлігі бір күтуге болар еді қарағанда, атом орталығына әлдеқайда жақын өткізіңіз. Бұл S-орбитальдардың олардың энергетика шамалы төмендеуіне әкеледі. жақын электрондардың ядро, аз олардың энергиясын жақындап.

3s-, 4S-орбитальдар (және т. D.) алыс орталығы атом орналасқан.

P-орбитальдар

Емес, барлық электрондар (шын мәнінде, олардың өте аз тыс бар) S-орбиталық мекендейді. Бірінші күні энергетикалық деңгейде болып табылады , олар үшін ғана қол жетімді орын 1s орналасуы, екінші қосылған және 2s 2p болып табылады.

Осы түрдегі орбитальдар көп сияқты бірдей 2 әуе шарлары ядродағы бір-бірімен қосылған пайда болады. диаграмма 3-өлшемді кеңістік облысының көлденең қимасының көрінісін көрсетеді. Тағы да, бір электрон табу 95 пайыздық ықтималдық орбиталық шоу ғана облысы.

біз орбитада бір бөлігі, оның астында беттесуі орналасқан, және басқа да болады деп, осындай жолмен өзегі арқылы өтетін көлденең жазықтық елестету болса, онда бұл жазықтықта электрондардың табу нөлдік ықтималдығы бар. бір бөлігі екіншісіне бөлшектердің жылжиды болғандықтан, ол сақина жазықтығына арқылы өтуге мүмкіндік ешқашан, егер? Бұл оның толқын сипатына байланысты.

s- айырмашылығы, P-орбиталық белгілі бір бағыттылығы бар.

кез келген энергетикалық деңгейде бір-бірімен перпендикуляр үш мүлдем балама б орбитали болуы мүмкін. Олар өз бетiнше рәміздер _{х р,} р _у, сондай-р _{Z белгіленеді.} Сондықтан ыңғайлы болу үшін жасалған - X, Y немесе Z бағыттары дегеніміз қандай, ол үнемі т атом кездейсоқ кеңістікте қозғалатын үшін, өзгеріп ...

Екінші энергетикалық деңгейде P-орбитальдар 2p _х 2p _у және 2p _Z деп _{аталады.} Онда ұқсас орбиталық болып табылады және орындаңыз _{- 3P х, 3p Y, 3p} Z, 4P х, 4P Y, 4P Z т.б. және.

Барлық деңгейлер, бірінші қоспағанда, P-орбитали бар. жоғары «гүлтешелері» кезінде ядро үлкен қашықтықта электрон табу, ең алдымен, орын бар, тартыңыз.

D- және F-орбитальдар

s- және р-орбитальдар қатар, жоғары энергетикалық деңгейдегі электрондардың үшін қол жетімді орбитальдардың екі басқа жиынтықтар бар. және 3s- және 3p-орбитальдардың _{(3Р х, 3p у, 3p} (күрделі фигуралар және атаулары бар) бес D-орбитальдардың үшінші ықтимал болуы Z). жалпы мұнда олардың 9 бар.

Төртінші жылы 4S және 4Р және 4d бірге қосымша 7 F-орбитали пайда - тек 16, сондай-ақ, қолда бар барлық жоғары энергетикалық деңгейлерде.

орбитальдардың тұру электрондар

Атом қабатында тұратын ядро және электрондардың атқарған жоғарғы қабаттарында әр түрлі бөлмелерде бар (Төңкерілген пирамида сияқты) өте қаларлық үйде ретінде ұсынылуы мүмкін:

• қабатында ғана 1 жуынатын (1s) бар;
• Екінші төрт нөмірлері (2S, 2p _х 2p _у және 2p _{Z) бар;}
• үшінші қабатында т.б. 9 бөлмелер (бір 3S, үш 3p және бес 3D-орбитали) және бар.

Бірақ нөмірлері өте үлкен емес. Олардың әрқайсысы тек 2 электрон болуы мүмкін.

бөлшектер болып табылатын атом орбиталей көрсету ыңғайлы тәсілі - бұл аудару болып табылады «кванттық ұяшықты.»

кванттық ұяшық

Атом орбитальдар түрінде бейнеленген, оларға электрондар шаршыларды, сондай-ақ ұсынылуы мүмкін. Жиі төмен қаратып көрсеткілер және осы бөлшектер бір-бірінен ерекшеленеді, бұл көрсету үшін пайдаланылады.

Атомның түрлі бар электрондық қажеттілігі кванттық теориясының салдары болып табылады. олар әр түрлі орбитальдардың болса - бұл жақсы, бірақ олар олардың арасындағы, бірінде орналасқан болса, кейбір нәзік айырмашылық болуы тиіс. ғана оған және жебенің бағытын көрсетеді - кванттық теориясы «сығу» деп аталады бөлшектердің қасиеттерін береді.

екі 1s-орбиталық электрондар екі жебенің жоғары қаратып және төмен шаршы ретінде бейнеленген, бірақ ол сондай-ақ одан да тез 1s ² ретінде жазылуы ^{мүмкін.} Бұл «бір екі» емес, сондай-ақ оқылады «бір квадрат жоқ». Осы белгілерді Сандарды шатастырмаңыз. орбиталық бойынша бөлшектердің саны - Бұл бірінші энергетикалық деңгейін, және екінші білдіреді.

гибридизация

химия жылы, будандастыруға химиялық облигацияларды қалыптастыру электрондардың жұптап жаңа гибридті қабілетті атом орбитали араластыру тұжырымдамасы болып табылады. Sp-гибридизация осындай alkynes ретінде қосылыстардың химиялық облигацияларын түсіндіреді. Бұл модельде, атом көміртек 2s, орбитальдар және 2P екі SP-орбитали қалыптастыру, аралас болып табылады. Ацетилен C ₂ H ₂ σ-байланысы және екі қосымша π-облигацияларды қалыптастыру SP-SP-тоғысында екі көміртек атомдарының тұрады.

Қаныққан көмірсутектер көміртек атом орбитальдар сол SP ³ гибридті орбиталық, Dumbbell тәрізді бар, бірі бөлігі басқа қарағанда әлдеқайда көп.

Sp ² алдыңғы будандастыру ұқсас және бір S және екі р-орбитали араластыру жолымен қалыптасады. және бір р-орбиталық - Мысалы, этилен молекуласының үш SP ² қалыптасады.

Атом орбитальдар: толтыру принципі

химиялық элементтердің периодтық кестесіндегі бір атом өткелдер таныстырған, ол келесі қолжетімді орбиталық көп бөлшектер орналастыру арқылы атомның келесі электрондық құрылымын орнату мүмкін.

өзегі жақын жоғары энергетикалық деңгейлерін құю алдында, төмен алады электрондар,. таңдау бар жерде, олар жеке-жеке орбитали толтырылады.

Hund билігі ретінде белгілі толтыру үшін осындай рәсім. атом орбитальдар тең энергиясы бар, сондай-ақ неғұрлым тұрақты атомды етеді электрондар арасындағы отталкиванием, азайтуға көмектеседі кезде ғана қолданылады.

Ол с-орбиталық энергетика әрқашан бірдей энергетикалық деңгейде ауданның қарағанда аз, сондықтан бірінші әрқашан соңғы дейін толтырылады атап өткен жөн.

Ал шын мәнінде біртүрлі болып позиция 3D-орбитальдар болып табылады. Олар 4S қарағанда жоғары деңгейде тұр, сондықтан 4S-орбитальдар бірінші толтырылады, содан кейін барлық 3D-мен 4P-орбитальдар.

Ұқсас шатасуы орын және Санағыш тоғысында үлкен санымен жоғары деңгейде. Сондықтан, мысалы, 4f атом орбитальдар барлық орын 6S уақытта жұмыспен қамтылған дейін толтырылған жоқ.

толтыру тәртібін білу электрондық құрылымын сипаттау қалай түсіну үшін орталық болып табылады.