7.11
Het dichtste gebied van de elektronenwolk waar het meest waarschijnlijk een elektron wordt gevonden wordt beschreven in termen van atomaire orbitalen. De vorm van een atomaire orbitaal wordt bepaald door het impulsmomentkwantumgetal, l. Bedenk dat de waarden van l zijn gebaseerd op het hoofdkwantumgetal, n mogelijke waarden van l variëren van nul tot n min één.
Als n groter is dan één, bestaan er meerdere subniveaus. Elke waarde van l komt overeen met een s, p, d of f orbitaal. De orbitaal met de laagste energie is de 1-s-orbitaal.
Dit is een sferisch symmetrische orbitaal. De waarschijnlijkheidsdichtheid van een 1-s-orbitaal laat zien dat het elektron waarschijnlijk in de kern wordt gevonden. Gezien de elektrostatische krachten tussen protonen en elektronen is dit echter niet waarschijnlijk.
Het vermenigvuldigen van de waarschijnlijkheidsdichtheid met het volume van dunne bolvormige schillen met straal r is representatiever. De totale kans om een elektron te vinden in de dunne schil op een afstand r van de kern is de radiale verdelingsfunctie. Voor waterstof is de grootste kans om een elektron te vinden op 52, 9 picometer van de kern.
De vorm van de 1-s atomaire orbitaal voor waterstof is dus bolvormig met een straal van 52, 9 picometer. De 2s en 3s orbitalen zijn ook bolvormig. Ze zijn groter en hebben knoopvlakken.
Bij een knoopvlak is de kans om een elektron te vinden nul. Hoofdniveaus met n gelijk aan twee of meer bevatten ook 3p-orbitalen. Deze zijn haltervormig met een knoopvlak in de kern.
Hun oriëntatie wordt beschreven door de waarde van m-l. De 3p-orbitalen staan orthogonaal op elkaar. Hoofdniveaus van n gelijk aan drie of meer hebben ook 5d-orbitalen.
De d-orbitalen met de klaverbladvorm hebben vier elektronendichte halters en twee loodrechte knoopvlakken. Een van de d-orbitalen is iets anders. De f-orbitalen hebben meer halters en knoopvlakken.
Deze orbitalen bestaan voor hoofdniveaus van n gelijk aan vier of meer. Wanneer de orbitalen op elkaar worden gelegd, ontstaat er ongeveer een bolvorm. Dit is de reden waarom atomen over het algemeen worden weergegeven als bollen.
Een atomaire orbitaal vertegenwoordigt de driedimensionale gebieden in een atoom waar een elektron de grootste kans heeft om te verblijven. De radiale…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.