Inona no atomika orbitals?

Tamin'ny Simia sy Physique ny atomika orbitals - ny asa atao hoe onja, izay mamaritra ny fananana toetra ny tsy mihoatra ny roa elektrôna teny amin'ny manodidina ny fototry ny atomika na nuclei ny rafitra toy ny tamin'ny molekiola. Orbital Matetika no aseho ho toy ny telo dimensions ao anatin'ny faritra izay misy ny 95 isan-jato ny mety ho nahita ny elektronika.

Orbitals sy mihodina

Raha misy manosika planeta manodidina ny masoandro, dia manoritra ny lalana antsoina hoe ho mihodina. Toy izany koa tsivaky dia azo aseho amin'ny endrika elektrôna, circling in mihodina manodidina ny vihy. Raha ny marina, ny zavatra rehetra dia tsy mitovy, ary ny elektrôna dia eo amin'ny sehatry ny toerana fantatra amin'ny anarana hoe ny atomika orbitals. Simia tsivaky votoaty notsorina modely ho an'ny fikajiana ny alon-Schrödinger mira ka noho izany mety ho fanjakana mamaritra ny elektronika.

Mihodidina sy ny orbitals toa toy izany koa, fa manana heviny hafa tanteraka. Zava-dehibe ny mahatakatra ny maha samy hafa azy ireo.

Images tsy afaka mihodina

Mba hanorina ny leha ny zavatra iray ianao, dia mila fantatsika mazava tsara ny toerana misy ny zavatra, ary ho afaka ny hamantatra izay dia ho ao anatin'ny fotoana fohy. Tsy azo atao ho elektronika.

Araka ny foto-kevitra tsy fahazoana antoka Heisenberg, dia azo atao ny mahafantatra tsara izay misy ny sombiny eo amin'ny fotoana sy ny toerana dia ho aoriana. (Raha ny marina, ny foto-kevitra milaza fa tsy misy azo atao ny hamantatra miaraka amin'izay koa ny fotoana sy azo antoka tanteraka ny tosika sy vàhana).

Noho izany, dia tsy afaka ny hanao mihodina mihetsika ny manodidina ny fototry elektronika. Izao va no olana lehibe? No. Raha misy zavatra tsy azo, dia tokony horaisina, ary mba hahitana fomba hialàna.

Electronic hidrôzenina - 1s-orbital

Aoka hatao hoe misy iray hidrôzenina sy amin'ny fotoana sasany dia soritra-tsipiriany ny toerana iray elektronika. Fotoana fohy taorian'izay, ny fomba dia miverimberina, ary ny mpandinika dia mahita fa ireo sombiny ao amin'ny toerana vaovao. Rehefa nivoaka ny toerana voalohany ao amin'ny faharoa, dia tsy fantatra.

Raha manohy miasa toy izany, tsikelikely namorona karazana 3D-sarintany ny toerana mety misy ny sombiny.

Kanefa kosa raha ny amin'ny tsivaky hidrôzenina elektronika na aiza na aiza dia afaka ny ho ao anatin'ny toerana boribory manodidina ny vihy. Ny sary dia mampiseho ny hazo fijaliana boribory fizarana ny toerana.

95% ny fotoana (na hafa isan-jato, satria azo antoka zato isan-jato dia afaka manome izao rehetra izao lafiny), ny elektronika dia ho ao anatin'ny tapa-kevitra somary mora foana ny toerana akaikin'ny faritra ampy amin'ny fototry. Toy izany dia antsoina hoe orbital tsikombakomba. Atomika orbitals - ny faritra ny toerana izay misy elektronika.

Inona no izy manao? Tsy fantatsika, tsy afaka mahalala, ary izany no tsy miraharaha ny olana fotsiny! Afaka ihany no milaza fa raha toa ny elektronika ao orbital manokana, dia manana hery sasany.

Orbital tsirairay manana anarana.

Ny toerana nipetrahan'ny hidrôzenina elektronika antsoina hoe 1s-orbital. Ny vondrona eto dia midika fa ny sombiny eo amin'ny manakaiky ny fototry ny angovo haavon'ny. S manondro ny endriky ny mihodina. S-orbitals spherically symmetrical mikasika ny fototry - farafahakeliny ho toy ny poakaty tontolo iray somary matevina zavatra amin'ny fototra ao amin'ny foibe.

2s

Next orbital - 2s. Toy izany koa ny 1s, afa-tsy ny faritra tena mety hahitana ny elektronika dia lavidavitra avy amin'ny vihy. Ity faharoa angovo orbital ambaratonga.

Raha mijery akaiky, dia ho tsikaritrao fa ny akaiky kokoa ny fototry manana more faritra somary ambony elektronika hakitroky ( "hakitroky" dia fomba iray hafa hilazana ny mety fa ny sombiny dia eo tao amin'ny fitoerana iray).

2s-elektrôna (sy 3s, 4s, sy ny sisa. D.) Mandany ny ampahany amin'ny fotoana akaiky kokoa ny afovoan-tsivaky tsy hisy antenaina. Izany dia hiteraka fihenan'ny kely ny heriny eo amin'ny S-orbitals. Ny akaiky kokoa ny manatona ny fototry elektronika, ny tsy dia ny heriny.

3s-, 4s-orbitals (sy ny t. D.) Hita niantona lavitra kokoa avy amin'ny afovoany tsivaky.

P-orbitals

Tsy ny rehetra monina elektrôna S-orbital (raha ny marina, vitsy dia vitsy amin'izy ireo no avy any). Tamin'ny voalohany angovo ambaratonga no hany misy toerana ho azy ireo dia ny toerana misy ny 1s, ny faharoa sy nanampy 2s 2p.

Orbitals ity karazana hita bebe kokoa tahaka ny 2 mitovy balaonina dia mifandray amin'izy samy izy amin'ny vihy. Ny sary dia mampiseho ny hazo fijaliana-sectional jerena amin'ny lafiny iray 3-maka sary faritra. Ary koa, orbital mampiseho ihany ny faritra tamin'ny 95 isan-jato ny mety mahita tokana elektronika.

Raha sary an-tsaina ny marindrano fiaramanidina izay mandeha amin'ny fototra amin'ny fomba iray izay ampahany amin'ny mihodina ho hita mihoatra noho ny fiaramanidina, ary ny anankiray kosa ambaniny, dia misy aotra mety ho fitadiavana ny elektronika ao amin'ny fiaramanidina ity. Koa satria ny sombiny hetsika avy amin'ny faritra iray hafa, raha toa izy fa tsy ho afaka hamaky ny peratra fiaramanidina? Izany dia noho ny onja natiora.

Tsy toy ny s-, p-orbital manana directivity sasany.

Ao amin'ny angovo misy ambaratonga telo dia afaka manana tena mitovy t orbitals amin'ny mifanapaka mahitsy amin'izy samy izy. Tiany izy ireo voatendry ny marika t _X, p _y, ary ny t _Z. Ary natao ho tsy hanahirana - Inona no tiana holazaina amin'ny toro-lalana ny X, Y na Z, dia miova foana, T Atom ho tsapaka mihetsiketsika eny amin'ny habakabaka ...

P-orbitals amin'ny ambaratonga faharoa dia antsoina hoe angovo 2p _X 2p _Y sy 2p _Z. Misy toy izany koa orbital sy hanaraka _{- 3p X, Y 3p, 3p} Z, 4p X, Y 4p, 4p Z sy ny sisa.

Ambaratonga rehetra, afa-tsy ny voalohany, manana t-orbitals. Amin'ny ambony "felany" Mirosoa, miaraka amin'ny toeram-tena mety mahita ny elektronika amin'ny lavitra lehibe kokoa avy amin'ny vihy.

D- sy F-orbitals

Ankoatra ny s- sy ny t-orbitals, misy roa hafa karazana orbitals misy ny elektrôna ho angovo ambaratonga ambony. Ny fahatelo mety ho fisian'ny dimy d-orbitals (amin'ny sarotra endrika sy anarana) sy 3s- sy 3p-orbitals _{(3p X, Y 3p, 3p} Z). Ny fitambarany misy 9 amin'izy ireo eto.

Ao amin'ny fahefatra, miaraka amin'ny 4s sy 4p sy 4D toa fanampiny 7 F-orbitals - ihany no 16, ihany koa azo jerena ao amin'ny ambaratonga rehetra ny angovo kokoa.

Accommodation elektrôna in orbitals

Ny tsivaky dia azo aseho ho toy ny tena trano mihaja (toy ny mitsongoloka piramida) miaraka amin'ny fototry velona tamin'ny tany am-pamoloany ka isan-karazany teo amin'ny efitra ambony rihana nipetrahan'ny elektrôna:

• eo amin'ny tany tsy misy afa-tsy rihana 1 efitra fandroana (1s);
• ny faharoa dia manana efitra efatra (2s, 2p _X 2p _Y sy 2p _Z);
• teo amin'ny rihana fahatelo dia manana 9 efitra (3s iray, ary dimy telo 3p 3d-orbitals) sy ny sisa.

Fa ny efi-trano dia tsy dia lehibe. Tsirairay amin'izy ireo dia afaka ihany no misy 2 elektrôna.

Ny fomba mety mba hampisehoana ny atomika orbitals izay ny poti ireo - dia ny hitaona ny "cellule atsangana hitondra."

atsangana hitondra sela

Orbitals atomika dia azo aseho toy ny efamira ny elektrôna ao aminy, toy ny zana-tsipìka aseho an-tsary. Matetika zana-tsipìka manondro miakatra sy midina, dia ampiasaina mba hampisehoana fa ireo poti mitovy amin'ny samy izy.

Ny ilana ny fananana elektronika isan-karazany ao amin'ny tsivaky dia vokatry ny teorian'ny atsangana hitondra. Raha toa izy ireo amin'ny samy hafa orbitals - izany tsara, fa raha toa ka hita ao anatin'ny iray, eo amin'ny tokony hisy azy an-kolaka ny sasany fahasamihafana. Atsangana hitondra kevitra manome ireo fananan 'ny poti, izay antsoina hoe "kofehy ireny" - fotsiny izy, ary manondro ny fitarihan' ny zana-tsipìka.

1s-orbital elektrôna roa aseho ho toy ny zana-tsipìka efamira roa manondro miakatra sy midina, nefa koa azo ao dia haingana kokoa toy ny 1s ^2. Izany dia mamaky toy ny "S iray roa" fa tsy hoe "iray joro s." Aza afangaro ny isa ao amin'io tarehimarika. Tsy manondro ny angovo voalohany ambaratonga, ary ny faharoa - ny isan'ny poti ny orbital.

hybridization

Amin'ny simia, hybridization dia ny foto-kevitra ny fampifangaroana atomika orbitals in mifangaro vaovao afaka pairing ny elektrôna hanangana simika fatorana. Sp-hybridization manazava ny simika famatorana ny Kamban-teny toy ny alkynes. Ao amin'io modely, ny atomika orbitals ny karbaona 2s sy 2p no mifangaro, namorona roa-orbitals sp. Acetylene C ₂ H ₂ dia ahitana SP-sp-interlacing karbaona roa ataoma mba hanangana σ-fifandraisana sy roa fanampiny π-fatorana.

Carbon atomika orbitals in tototry hydrocarbons mitovy sp ³ mifangaro orbital, dumbbell miendrika, iray isan-izay lehibe kokoa noho ilay teo izy.

Sp ² dia mitovy amin'ny teo aloha hybridization ary namorona ny fampifangaroana iray S ary roa t-orbitals. Ohatra, tao amin'ny ethylene molekiola dia niforona telo sp ² - ary iray t-orbital.

Atomika orbitals: mameno fitsipika

Sary an-tsaina fiovana avy amin'ny tsivaky iray hafa ao amin'ny tabilao ny singa simika, dia azo atao ny mametraka ny rafitry ny elektronika manaraka Ny tsivaky amin'ny fametrahana poti bebe kokoa ao amin'ny manaraka orbital misy.

Elektrôna, alohan'ny famenoana angovo ambony sehatra, mibodo ambany, akaiky kokoa ny fototry. Rehefa misy ny safidy, dia voky orbitals tsirairay.

Toy izany ny fomba famenoana fantatra amin'ny anarana hoe ny fitondran'i Hund. Azo ampiharina raha tsy ny atomika orbitals manana hery mitovy ary koa manampy ny hampihena hankaloiloy eo amin'ny elektrôna, izay mahatonga milamina kokoa tsivaky.

Tsara homarihina fa tao amin'ny S-orbital foana angovo kely kely noho ny an'ny ny distrika miaraka amin'izay koa angovo ambaratonga, ka ny voalohany dia feno foana alohan'ny farany.

Inona no tena hafahafa ny toerana 3D-orbitals. Izy ireo amin'ny ambaratonga avo kokoa noho ny iray 4s, ka noho izany 4s-orbitals feno aloha, ary avy eo ny 3d- rehetra sy 4p-orbitals.

Very hevitra toy izany koa no mitranga sy amin'ny sehatra ambonimbony kokoa miaraka amin'ny maro zaitra therebetween. Noho izany, ohatra, 4f atomika orbitals tsy feno ny seza rehetra mandra variana amin'ny 6s.

Ny fahalalana ny fomba famenoana dia fototry ny fahatakarana ny fomba hamaritana ny rafitra elektronika.