7.11
האזור הצפוף ביותר בענן האלקטרונים, שבו הסיכוי הגדול ביותר למצוא אלקטרון, מתואר במונחים של אורביטלים אטומים. צורתו של אורביטל אטומי נקבעת על ידי המספר הקוונטי הזוויתי, l. נזכיר כי הערכים של l מבוססים על המספר הקוונטי היסודי, n.
ערכים אפשריים של l נעים בין אפס ל-n מינוס 1. כאשר n גדול מ-1, קיימות רמות משנה מרובות. כל ערך של l תואם לאורביטל s, p, d או f.
אורביטל האנרגיה הנמוך ביותר הוא אורביטל 1-s. זהו אורביטל כדורי סימטרי. צפיפות ההסתברות של אורביטל 1-s מגלה שסביר להניח שהאלקטרון יימצא בגרעין.
יחד עם זאת, בהתחשב בכוחות האלקטרוסטטיים בין פרוטונים לאלקטרונים, זה לא סביר. הכפלת צפיפות ההסתברות בנפח של קליפות כדוריות דקות עם רדיוס r היא מייצגת יותר. הסיכוי הכולל למצוא אלקטרונים בתוך הקליפה הדקה במרחק r מהגרעין היא פונקציית ההתפלגות הרדיאלית.
במקרה של מימן, ההסתברות הגדולה ביותר למציאת אלקטרונים היא 52.9 פיקומטר מהגרעין. לכן, צורתו של אורביטל האטום 1-s של מימן היא כדורית ברדיוס של 52.9 פיקומטרים. האורביטלים 2-s ו-3-s גם הם כדוריים.
הם גדולים יותר ויש להם צמתים. ההסתברות למצוא אלקטרון בצומת היא אפס. רמות אנרגיה עם מספר יסודי-n שווה ל-2 או יותר כוללות גם שלושה אורביטלי p.
אורביטלים אלה מעוצבים בצורת אונה עם צומת בגרעין. הכיוון שלהם מתואר על ידי הערך של m_l. שלושת אורביטלי p הם אנכיים זה לזה.
לרמות אנרגיה עם מספר קוננטי של n השוות ל-3 ויותר יש גם חמישה אורביטלי d. לאורביטלי d עם צורת עלה התלתן יש ארבע אונות של צפיפות אלקטרונים ושני צמתים של מישורים ניצבים. אחד מאורביטלי d שונה במקצת.
לאורביטלי f יש יותר אונות וצמתים. אורביטלים אלה קיימים ברמות עם מספר קוונטי יסודי של n השווה ל-4 ויותר. כשמניחים את האורביטלים זה על זה, מתגלה מעין צורה כדורית.
זו הסיבה שאטומים מיוצגים בדרך כלל ככדוריות.
אורביטל אטומי מייצג את האזורים התלת מימדיים באטום שבו לאלקטרון יש את ההסתברות הגבוהה ביותר לשהות. פונקציית ההתפלגות הרדיאלית מציינת את ההסתברות הכוללת…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.