Atomorbitale

Der dichteste Bereich der Elektronenwolke wo ein Elektron am wahrscheinlichsten zu finden ist wird in Form von Atomorbitalen beschrieben. Die Form eines Atomorbitales ist bestimmt durch die Drehimpulsquantenzahl l. Erinnern Sie sich, dass die Werte von l auf der Hauptquantenzahl n basieren-mit möglichen Werte für l die von 0 bis n 1 reichen.

Wenn n größer als eins ist, existieren mehrere Unterebenen. Jeder Wert von l entspricht entweder einem s-p-d-oder f-Orbital. Das Orbital mit der niedrigsten Energie ist das 1s-Orbital.

Dies ist ein kugelsymmetrisches Orbital. Die Wahrscheinlichkeitsdichte eines 1s-Orbitals zeigt, dass das Elektron am wahrscheinlichsten beim Atomkern zu finden ist. Angesichts der elektrostatischen Kräfte zwischen den Protonen und Elektronen, ist das jedoch unwahrscheinlich.

Multiplikation der Wahrscheinlichkeitsdichte durch das Volumen von dünnen Kugelhüllen mit den Radien r ist jedoch repräsentativer. Die Gesamtwahrscheinlichkeit, dass ein Elektron innerhalb der dünnen Hülle mit einem Abstand r vom Kern zu finden, nennt sich radiale Verteilungsfunktion. Beim Wasserstoff, ist die größte Wahrscheinlichkeit bei 52, 9 Picometern, für die Entfernung des Elektrons vom dem Kern.

So ist die Form des 1s-Atomorbitals für Wasserstoff kugelförmig, mit einem Radius von 52, 9 Picometern. Die zwei-und dreiseitigen Orbitale sind ebenfalls kugelförmig. Sie sind größer und haben Knotenpunkte.

An einem Knoten ist die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden, gleich Null. Hauptebenen mit n gleich zwei oder mehr enthalten auch drei p-Orbitale. Diese sind hantelförmig mit einem Knoten am Kern.

Ihre Orientierung wird durch den Wert von m-l beschrieben. Die drei p-Orbitale sind orthogonal zueinander angeordnet. Hauptzustände von n gleich drei oder mehr haben ebenfalls fünf d-Orbitale.

Die d-Orbitale haben die Form einer gekreuzten Doppelhantel, die aus vier elektronendichten Hanteln und zwei senkrechte Knotenebenen bestehen. Eines der d-Orbitale ist ein wenig anders. Die f-Orbitale haben mehr Hanteln und Knoten.

Diese Orbitale existieren für die Hauptebenen n gleich vier oder mehr. Wenn die Orbitale übereinander liegen, entsteht eine grob kugelförmige Form. Aus diesem Grund werden Atome im Allgemeinen als Kugeln dargestellt.