7.11
Самая плотная область электронного облака, где, скорее всего, находится электрон, описывается с помощью атомных орбиталей. Форма атомной орбитали определяется квантовым числом углового момента l. Напомним, что значения l основаны на главном квантовом числе, n возможные значения l варьируются от нуля до n минус один.
Когда n больше единицы, существует несколько подуровней. Каждое значение l соответствует орбитали s, p, d или f. Орбиталь с самой низкой энергией это 1-s орбиталь.
Это сферически-симметричная орбиталь. Плотность вероятности 1-s орбитали показывает, что электрон, скорее всего, находится у ядра. Однако, учитывая электростатические силы между протонами и электронами, это маловероятно.
Умножение плотности вероятности на объем тонких сферических оболочек с радиусом r имеет больший смысл. Полная вероятность найти электрон внутри тонкой оболочки на расстоянии r от ядра есть функция радиального распределения. Для водорода наибольшая вероятность найти электрон на расстоянии 52, 9 пикометра от ядра.
Таким образом, 1-s орбиталь для водорода имеет сферическую форму с радиусом 52, 9 пикометра. 2-s и 3-s орбитали тоже сферические. Они больше и имеют узлы.
В узле вероятность найти электрон равна нулю. Главные уровни с n, равным двум или более, также содержат три p-орбитали. Они имеют форму лопастей с узлом в ядре.
Их ориентация описывается величиной m-l. Три p-орбитали ортогональны друг другу. Главные уровни при n, равном трем или более, также имеют пять d-орбиталей.
D-орбитали в форме клеверного листа имеют четыре лепестка с ненулевой плотностью электронов и две перпендикулярные узловые плоскости. Одна из d-орбиталей немного отличается. У f-орбиталей больше лепестков и узлов.
Эти орбитали существуют для основных уровней n, равных четырем или более. Когда вы накладываете орбитали одну на другую, получается приблизительно сферическая форма. Поэтому атомы обычно представляют в виде сфер.
Атомная орбиталь представляет собой трехмерные области в атоме, где электрон имеет наибольшую вероятность находиться. Функция радиального распределени…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.