Химия - Атомная орбиталь

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Атомная орбиталь
2. Геометрическое представление
3. Заполнение орбиталей электронами и электронная конфигурация атома



одноэлектронная волновая функция в сферически симметричном электрическом поле атомного ядра, задающаяся главным n, орбитальным l и магнитным m квантовыми числами.

Название «орбиталь» отражает геометрическое представление о стационарных состояниях электрона в атоме; такое особое название отражает тот факт, что состояния электрона в атоме описывается законами квантовой механики и отличается от классического движения по траектории. Совокупность атомных орбиталей с одинаковым значением главного квантового числа n составляют одну электронную оболочку.

Квантовые числа и номенклатура орбиталей

Радиальное распределение плотности вероятности для атомных орбиталей при различных n и l.
  • Главное квантовое число n может принимать любые целые положительные значения, начиная с единицы и определяет общую энергию электрона на данной орбитали :
 E= - \frac{ m e^4}{n^2 {\hbar ^2}}
Энергия для n = ∞ соответствует энергии одноэлектронной ионизации для данного энергетического уровня.
  • Орбитальное квантовое число определяет момент импульса электрона и может принимать целые значения от 0 до n — 1. Момент импульса при этом задаётся соотношением
p = \hbar \sqrt{l}
Атомные орбитали принято называть по буквенному обозначению их орбитального числа:
Значение орбитального квантового числа 0 1 2 3 4
Буквенное обозначение s p d f g

Буквенные обозначения атомных орбиталей произошли от описания спектральных линий в атомных спектрах: s — резкая серия в атомных спектрах, p— главная, d — диффузная, f — фундаментальная.

  • Магнитное квантовое число ml определяет проекцию орбитального момента импульса на направление магнитного поля и может принимать целые значения в диапазоне от -l до l, включая 0:
M_z = \hbar m_l

В литературе орбитали обозначают комбинацией квантовых чисел, при этом главное квантовое число обозначают цифрой, орбитальное квантовое число — соответствующей буквой и магнитное квантовое число — выражением в нижнем индексе, показывающем проекцию орбитали на декартовы оси x, y, z, например 2px, 3dxy, 4fz. Для орбиталей внешней электронной оболочки, то есть в случае описания валентных электронов, главное квантовое число в записи орбитали, как правило, опускают.



Просмотров: 4243


<<< QMC@Home
Базисный набор >>>