Com es van determinar les formes dels orbitals s, p, d i f? Com van obtenir els seus noms de s, p, d i f?

Les formes orbitals són en realitat representació de # (Psi) ^ 2 # per tota l'òrbita simplificada per a contorn

Els orbitals són realment regions limitades que descriuen una àrea on l’electró pot ser. La densitat de probabilitat d’un electró és la mateixa que # | psi | ^ 2 # o el quadrat de la funció d’ona.

La funció d'ona

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

on # R # és el component radial i # Y # és esfèrica

harmònic.

# psi # és el producte de dues funcions #R (r) i Y (theta, phi) # i, per tant, està directament lligada a la forma angular i radial nodes.I no és sorprenent que la funció d’ona radial i la funció d’ona angular sigui diferent per a cada orbital, ja que la funció d’ona és diferent per a cada orbital.

Per a les funcions d’ona d’un àtom d’hidrogen per a diferents valors quàntics (que es poden assignar a diferents orbitals)

Sabem que per a un orbital d’un àtom de l’àtom d’hidrogen

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

Per tant, la funció d’ona és donada per

#Psi = 1 / (ra_ @ color (blanc) () ^ 3) 0,5 * e ^ (- p), p = r / (a _ @) #

La funció d’ona de l’orbital 1s no té un component angular i això es pot descobrir fàcilment mitjançant l’equació que el descriu.

Com que el component angular Y depèn # theta # per tant, ha d’estar en l’equació que descriu la funció d’ona

Per a algunes equacions es pot veure la part angular com #cos theta o sin theta #

Si voleu una sola funció per descriure tots els orbitals de l’àtom d’hidrogen

#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) #

Si s'apropa aquí #0# el límit d'aquesta funció seria infinit

# psi # és un producte de #Y i R # per tant, si coneixeu la funció d’ona, podeu descobrir fàcilment la densitat de probabilitat angular

Diferent números quàntics

No entraré en això, però tot això es pot desviar de l'equació de Schrodinger per a l'àtom d'hidrogen (per això imatge)

Ara, quan ho sabem Per què la funció d’ona és diferent per a cada orbital que ara podeu analitzar a les trames

Ara hi ha alguns increments i baixades a la trama que són causats per nodes

Què són els nodes?

Les funcions d’ona són les solucions del TISE. Matemàticament, aquestes equacions diferencials creen els nodes en les funcions d’onades d’estat lligat o en orbitals. Els nodes són la regió on la densitat de probabilitat dels electrons és 0. Els dos tipus de nodes són angulars i radials.

Els nodes radials es produeixen quan el component radial és 0

# "Nodes radials" = n-1-l

Els nodes angulars són plans x, y i z on els electrons no són presents mentre els nodes radials són seccions d’aquests eixos que estan tancats als electrons.

Com a nombre total de nodes = # n-1 #

# "Nodes angulars" = n-1- (n-1-l) #

# = l #

A part d'això, hi ha un altre mètode per calcular-lo, però heu de separar el TISE per a l'àtom d'hidrogen en un component angular i radial que és molt útil mentre es demostra aquesta declaració

Núvols puntejats

És més fàcil visualitzar un orbital amb núvols de punts

De vegades es fan servir signes positius i negatius per descriure la densitat de probabilitat d’un electró en un orbital pi

Denominació dels orbitals

Es deriven de la descripció per espectroscòpia primerenca d’algunes sèries de línies espectroscòpiques de metalls alcalins com agut,

principal, difús i fonamental. No té res a veure amb els orbitals.