NastanekSrednješolsko izobraževanje in šole

Kaj je orbitala?

V kemijo in fiziko orbitala - funkcijo imenovano val, ki opisuje značilnostmi največ dvema elektronov v bližini atomskega jedra ali jedra sistema kot v molekuli. Orbitalni je pogosto upodobljen kot tridimenzionalni območju, v katerem pride do 95 odstotkov verjetnost za odkritje elektronov.

Orbitale in orbita

Ko se planet giblje okoli Sonca, se opisuje pot imenovano orbiti. Podobno se atom lahko predstavimo v obliki elektronov, kroženje v orbiti okoli jedra. V resnici je vse drugače, in elektroni so na območjih prostor znan kot atomskih orbital. Kemija vsebina atom poenostavljena matematičnim modelom za val Schrödinger enačbe in tako določiti možne stanj elektrona.

Orbite in orbitale zveni podobno, vendar pa imajo povsem drugačne pomene. Bistveno je razumeti razliko med njima.

Slike ni mogoče orbito

Za gradnjo poti, nečesa, morate natančno vedeti, kje je cilj, in biti sposoben ugotoviti, kje bo v trenutku. To ni mogoče elektrona.

V skladu z načelom Heisenberg negotovost, je nemogoče vedeti, kje je delec v tem trenutku in če bo kasneje. (V resnici je načelo pravi, da je nemogoče določiti, ob istem času in z absolutno gotovostjo njegovega zagona in zagon).

Zato je nemogoče zgraditi orbito gibanje elektrona okoli jedra. Ali je to velik problem? No. Če je nekaj, kar ni mogoče, je treba sprejeti, in najti načine, da se okrog.

Elektronski vodikovega - 1s-orbitalni

Denimo, da obstajajo enega vodika in ob določenem času so grafično vtisnjena položaj enega elektrona. Kmalu po tem, se postopek ponovi, in opazovalec ugotovi, da je delec v novem položaju. Ko je prišel iz prvega kraja v drugega, ni znano.

Če bomo še naprej delovali na ta način, postopoma oblikuje neke vrste 3D-zemljevid možnih krajev, kjer se delci.

Pri vodikov atom elektron lahko kjerkoli znotraj kroglastega prostor, ki obdaja jedro. Diagram prikazuje prečni prerez krogelnega prostora.

95% časa (ali drugega odstotek, saj lahko stoodstotno gotovostjo zagotoviti dimenzije vesolju), bo elektronov biti v dokaj zlahka določena space regiji dovolj blizu jedra. Takšna parcela se imenuje orbital. Orbitala - regija prostora, v katerem se nahaja elektron.

Kaj počne? Ne vemo, ne more vedeti, in zato sem kar ignorirati problem! Lahko rečem le, da če je elektronov v posebno orbitalni, bo imel določeno energijo.

Vsak orbitalni ima ime.

Prostor, ki ga vodikov elektron zaseda imenuje 1s-tira. Enota tukaj pomeni, da je delec ob bližnji jedra ravni energije. S označuje obliko orbito. S-orbitale kroglasto simetrično glede na jedro - vsaj kot votle krogle iz dokaj gosto materiala z jedrom v njegovem središču.

2s

Naslednji orbitalne - 2s. To je podobno kot 1s, razen, da je območje najbolj verjetno, da bi našli elektron dlje od jedra. Ta drugi orbitalna raven energije.

Če pogledate pozorno, boste opazili, da je bližje jedru še eno regijo nekoliko višjo gostoto elektronov ( "gostota" je še en način, da se nanašajo na verjetnost, da je delec prisotna na določenem mestu).

2S-elektroni (in 3s, 4s, in tako naprej. D.) Preživite del svojega časa je veliko bližje centru atoma, kot bi pričakovali. To se kaže v rahlem zmanjšanju njihove energije na S-orbital. Bližje elektron približa jedra, manj svojo energijo.

3S-, 4S-orbitale (t. D.), pozicionirano dlje od središčne atoma.

P-orbitale

Niso vsi elektroni živijo s-orbital (v resnici zelo malo od njih so tam). Na prvi stopnji energije je edina na voljo prostor za njih je kraj, kjer se 1s, drugi dodajajo 2s in 2p.

Orbitale te vrste pojavi več kot 2 enaki baloni so med seboj povezani v jedru. Slika prikazuje presek pogled na 3-dimenzionalno prostorsko regiji. Še enkrat, orbitalni kaže le regija s 95-odstotno verjetnostjo poiskati sam elektron.

Če si predstavljamo vodoravno ravnino, ki poteka skozi jedro na tak način, da se bo en del orbite, ki se nahaja nad ravnino, in drugi pod njim, potem ni nič verjetnost za odkritje elektronov v tej ravnini. Ker delcev premika iz ene strani na drugo, če nikoli ne bi mogel skozi ravnino obroča? To je zaradi valov narave.

Za razliko od S-, p-orbital ima določeno Usmerjene.

Na vsakem nivoju energije lahko imajo tri popolnoma enakovredne p orbitalami na pravokotno drug na drugega. Uporabljajo jih simbolov p x, p y in p z Po poljubno imenovani. Torej je za udobje - kaj je mišljeno s smereh X, Y in Z, da se nenehno spreminja, ne atom naključno gibljejo v prostoru ...

P-orbitale na drugem nivoju energije se imenuje 2p x 2P y in 2p z. Obstajajo podobni vibracijski in sledi - 3p x, 3p y, 3p Z, 4p x, 4p y, 4p z in tako naprej.

Vse ravni, razen za prvo, imajo p-orbitalami. Pri višjih "cvetnih listov" potega, s najverjetnejši kraj iskanja elektron na večji razdalji od jedra.

D- in f-orbitale

Poleg S- in p-orbital, obstajata dve drugi sklopi orbital na voljo za elektronov do višje ravni energije. Tretja možnost prisotnosti petih d-orbital (z kompleksnih oblik in imena) in 3S- in 3P-orbital (3P x, 3p y, 3p z). Skupno je 9 od njih tukaj.

V četrti, skupaj z 4s in 4P in 4d pojavijo dodatne 7 F-orbitalami - samo 16, prav tako na voljo na vseh višjih nivojih energije.

Nastanitev elektroni v orbital

Atom je lahko predstavljen kot zelo modno hišo (kot obrnjenem piramide) z jedrom, ki živi v pritličju, in raznih prostorov v zgornjih nadstropjih, ki jih elektroni zasedajo:

  • v pritličju je samo 1 kopalnica (1s);
  • Drugi ima štiri sobe (2s, 2p x 2P y in 2p z);
  • v tretjem nadstropju ima 9 sob (eno 3S, tri 3p in pet 3D-orbital) in tako naprej.

Vendar prostori niso zelo veliki. Vsak od njih lahko vsebuje samo 2 elektronov.

Primeren način za prikaz orbitala, v kateri so delci - je, da pripravi "kvantni celico."

kvantna celica

Orbitala lahko zastopani kot kvadratov z elektroni v njih, prikazanega kot puščice. Pogosto puščice obrnjena navzgor in navzdol, se lahko pokaže, da so ti delci med seboj razlikujejo.

Potrebo imajo različno elektronov v atomu je posledica kvantne teorije. Če so v različnih orbital - to je v redu, če pa se nahajajo v enem prostoru, med njimi ne bi smelo biti nekaj subtilne razlike. Kvantna teorija daje lastnosti delcev, ki se imenuje "spin" - samo ga in nakazuje smer puščic.

1s-orbitalnih elektronov z dvema upodobljen kot kvadrat z dvema puščici obrnjena navzgor in navzdol, vendar pa se lahko tudi zabeležili celo hitreje kot 1s 2. To se bere kot "ena je dva" in ne kot "S ena na kvadrat." Ne mešaj številke v tem zapisu. To pomeni prvi nivo energije, in drugi - število delcev na orbitalni.

hibridizacija

V kemiji, hibridizacija je koncept mešanja orbitala v novi hibridni sposoben seznanjanje elektronov, da tvorijo kemijske vezi. Sp-hibridizacija pojasnjuje kemijske vezi spojin, kot so alkini. V tem modelu so orbitala Ogljikovi 2s in 2p pomešamo, tvori dva SP-orbitalami. Acetilen C2 H2 sestavljajo SP-SP-prepletanja dva atoma ogljika, da se tvori σ povezanost in dve dodatni Tr-vezi.

Ogljikove orbitala nasičenih ogljikovodikov imajo enake sp 3 hibridnih orbital,-ročke oblikovane, en del, ki je precej večja od druge.

Sp 2 je podobna prejšnji hibridizacijo in nastane z mešanjem en S in dva p-orbitalami. Na primer, v molekuli etilen tvorjena tri sp2 - in eno p-orbitalno.

Orbitala: polnjenje načelo

Upanje prehode iz enega atoma do drugega v periodnem kemijskih elementov je možno namestiti naslednjo elektronsko strukturo atoma z dajanjem več delcev v naslednji orbitalna.

Elektroni, pred polnjenjem višjo raven energije, zasedajo nižje, bližje jedru. Kjer je mogoče izbirati, so napolnjene posamično orbital.

Takšen postopek polnjenja znan kot pravilo hund je. To velja samo, če imajo orbitala enake energije in tako pomaga zmanjšati odpor med elektroni, ki omogoča bolj stabilno atom.

Treba je opozoriti, da je v e-orbitalni energije vedno nekoliko manj kot pri delu na isti ravni energije, tako da prvi je vedno napolnjena do zadnjega.

Kaj je res čudno je, da položaj 3D-orbitale. So na višji ravni kot 4s, in zato 4S-orbitale najprej napolni, nato pa vse 3d- in 4p-orbitale so.

Podobno zmedo pojavlja pri višjih vrednostih z velikim številom šivov vmes. Tako, na primer, 4f orbitala se ne napolni, dokler so vsi sedeži zasedeni na 6s.

Poznavanje postopka polnjenja je ključnega pomena za razumevanje, kako opisati elektronsko strukturo.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sl.unansea.com. Theme powered by WordPress.