Надо Знать

добавить знаний



Атомная орбиталь



Схематическое изображение некоторых электронных и молекулярных орбиталей

Атомной орбиталью в квантовой механике и химии называют базисную волновую функцию электрона в атоме.

Электронные орбитали классифицируют по орбитальными квантовыми числами.

  • l = 0. Такие орбитали называются s-орбиталями. Они сферически симметричны.
\ Psi = f (r) Y_ {0,0} (\ theta, \ varphi) = f (r) ,

где Y_ {l, m} - Соответствующие сферические гармоники, а f (r) - радиальная волновая функция, которая зависит от других квантовых чисел и которая рассчитывается при решении стационарного уравнения Шредингера.

  • l = 1. Такие орбитали называются p-орбиталями и имеют вытянутый гантелеподибний вид. Существует три (2l +1) p-орбитали, направленные вдоль трех осей координат. Их обозначают p_x \, , p_y \, , p_z \, . Три p-орбитали отличаются магнитным квантовым числом m.
\ Psi_ {1, m} = f (r) Y_ {1, m} (\ theta, \ varphi), \ qquad m = -1, 0, 1 ;
  • l = 2. Такие орбитали называются d-орбиталями. Существует пять d-орбиталей, которые обозначаются d_ {z ^ 2} , d_ {x ^ 2-y ^ 2} , d_ {xy} \, , d_ {xz} \, , d_ {yz} \, .
  • l = 3 соответствует семи f-орбиталей.
  • l = 4 соответствует девяти g-орбиталей.

Гибридизация орбиталей

Согласно принципу суперпозиции, если для электрона существует несколько различных состояний, то для него существует также возможность находиться во всех этих состояниях одновременно. Электронные орбитали составляют базис в гильбертовом пространстве волновых функций. В случае, когда атом вступает в химические связи, одночастинкових волновая функция электрона в общем случае суперпозицией орбиталей, образуя так называемую молекулярную орбиталь. Это явление называют гибридизацией атомных орбиталей.

В органической химии большую роль играет гибридизация s и p-орбиталей атома углерода. В зависимости от количества и вида связей, которые образует атом различают sp 3-гибридизации (характерную для объемной структуры алмаза), sp 2-гибридизации (характерную для плоской структуры графита), sp 1-гибридизацию (характерную для линейной структуры насыщенных полимеров).


См.. также

Источники

  • Белый М. В., Охрименко Б. А. Атомная физика. - К. : Знание, 2009. - 559 с.
  • Федорченко А. М. Квантовая механика, термодинамика и статистическая физика / / Теоретическая физика. - К. : Высшая школа, 1993. - Т. 2. - 415 с.
  • Юхновский И. Г. Основы квантовой механики. - К. : Лыбидь, 2002. - 392 с.


Физика Это незавершенная статья по физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам