Kako so bile določene oblike s, p, d in f orbitale? Kako so dobili ime s, p, d in f?

Orbitalne oblike so dejansko reprezentacija # (Psi) ^ 2 # po vsej orbiti poenostavljeno z a kontura

Orbitale so dejansko omejena področja, ki opisujejo območje, kjer je lahko elektron. Verjetnostna gostota elektrona je enaka kot # | psi | ^ 2 # ali kvadrat valovne funkcije.

Funkcija valovanja

#psi_ (nlm_l) (r, theta, phi) = R_ (nl) (r) Y_ (l) ^ (m_l) (theta, phi) #,

kje # R # je radialna komponenta in # Y # je okrogel

harmonično.

# psi # je produkt dveh funkcij #R (r) in Y (theta, phi) # in je zato neposredno vezan na kotni in radialni vozliščaIn ni presenetljivo, da je radialna valovna funkcija in ploskev funkcije kotnega valovanja za vsako orbitalo drugačna, ker je valovna funkcija za vsako orbitalo drugačna.

Za atom vodika so valne funkcije za različne kvantne vrednosti (ki se lahko pripišejo različnim orbitalam)

To vemo za orbitalno enoto v atomu vodika

# n = 1, l = 0, m = 0 #

Zato je valovna funkcija podana z

#Psi = 1 / (ra_ @ barva (bela) () ^ 3) ^ 0.5 * e ^ (- p), p = r / (a _ @) #

Valovna funkcija orbite 1s nima kotne komponente in jo je mogoče zlahka razbrati z enačbo, ki jo opisuje.

Ker je kotna komponenta Y odvisna od # theta # zato mora biti v enačbi, ki opisuje valovno funkcijo

Za nekatere enačbe lahko vidite kotni kot #cos theta ali sin theta #

Če želite eno funkcijo opisati vse orbitale za atom vodika potem

#psi_ (r, vartheta, varphi) = sqrt ((2 / (na _ @)) ^ 3 (((nl-1))!) / (2n (n + l)!)) e ^ - (rho) / 2) rho ^ lL_ (nl-1) ^ (2l + 1) (rho) * Y_ (lm) (vartheta, varphi) #

Če se tukaj približuje #0# meja te funkcije bi bila neskončna

# psi # je proizvod #Y in R # Torej, če poznate valovno funkcijo, lahko z lahkoto ugotovite kotno verjetnost

Drugačen kvantnih števil

Ne bom šel v to, toda vse to se lahko odstopa od Schrodingerjeve enačbe za atom vodika (za to slika)

Zdaj, ko vemo zakaj valovna funkcija je različna za vsako orbito, zdaj lahko analizirate parcele

Zdaj obstaja nekaj ups in down v parceli, ki jih povzročajo vozlišča

Kaj so vozlišča?

Valovne funkcije so rešitve TISE. Matematično te diferencialne enačbe ustvarjajo vozlišča v vezanih valovnih funkcijah države ali orbitale. Vozlišča so področje, kjer je gostota elektronske verjetnosti 0. Dva tipa vozlišč sta kotna in radialna.

Kadar je radialna komponenta 0, se pojavijo radialna vozlišča

# "Radialna vozlišča" = n-1-l #

Kotna vozlišča so ali x, y in z ravnine, kjer elektroni niso prisotni, medtem ko so radialna vozlišča sekcije teh osi, ki so zaprte za elektrone.

Kot skupno število vozlišč = # n-1 #

# "Kotna vozlišča" = n-1- (n-1-l) #

# = l #

Poleg tega obstaja še ena metoda za izračun, vendar potem imate ločen TISE za atom vodika v kotni in radialni komponenti, ki je zelo koristno, medtem ko dokazuje to izjavo

Pikčasti oblaki

Lažje je vizualizirati orbital s pikčastimi oblaki

Včasih se negativni in pozitivni znaki uporabijo za opis gostote verjetnosti elektrona v pi orbitalu

Poimenovanje orbital

Izhajajo iz opisa zgodnjih spektroskopistov določenih vrst spektroskopskih linij alkalijske kovine kot ostro,

glavni, razpršeni in temeljni. To nima nič opraviti z orbitali.