Cum au fost determinate formele s, p, d și f orbitale? Cum au obținut numele s, p, d și f?

Cum au fost determinate formele s, p, d și f orbitale? Cum au obținut numele s, p, d și f?
Anonim

Formele orbitale sunt reprezentate de fapt # (Psi) ^ 2 # pe toata orbita simplificata de a contur

Orbitalele sunt de fapt regiuni delimitate care descriu o zonă unde electronul poate fi. Densitatea de probabilitate a unui electron este aceeași # | Psi | ^ 2 # sau pătratul funcției de undă.

Funcția de undă

# r (n) (rl) (r, theta, phi) = R_ (nl) (r) Y_ (l),

Unde # R # este componenta radială și # Y # este o sferică

armonic.

# Psi # este produsul a două funcții #R (r) și Y (theta, phi) # și astfel este legată direct de unghiular și radial noduri. Și nu este surprinzător faptul că funcția undă radială și graficul funcției unghiulare unghiulare sunt diferite pentru fiecare orbitală deoarece funcția de undă este diferită pentru fiecare orbitală.

Pentru funcțiile valului atomului de hidrogen pentru diferite valori cuantice (care pot fi atribuite orbitalilor diferiți)

Știm că pentru o orbită 1s în atomul de hidrogen

# N = 1, l = 0, m = 0 #

Prin urmare, funcția de undă este dată de

#Psi = 1 / (ra_ @ culoare (alb) () ^ 3) ^ 0,5 * e ^ (- p)

Funcția de undă a orbitalului 1s nu are o componentă unghiulară și care poate fi ușor de calculată prin ecuația care îl descrie.

Deoarece componenta angulară Y este dependentă # # Teta deci trebuie să fie în ecuația care descrie funcția de undă

Pentru unele ecuații, puteți vedea partea unghiulară #cos theta sau păcat theta #

Dacă doriți ca o singură funcție să descrie toate orbitele pentru atomul de hidrogen atunci

#psi_ (r, vartheta, varphi) = sqrt ((2 / (na_ @)) ^ 3 ((nl-1) / 2) rho ^ lL_ (nl-1) ^ (2l + 1) (rho) * Y_ (lm) (vartheta, varphi) #

Dacă r se apropie aici #0# limita acestei funcții ar fi infinită

# Psi # este un produs al #Y și R # deci dacă cunoașteți funcția de undă puteți afla cu ușurință densitatea de probabilitate unghiulară

Diferit numere cuantice

Nu voi intra în asta, dar toate acestea pot fi deviate de la ecuația lui Schrodinger pentru atomul de hidrogen (pentru acest imagine)

Acum când știm De ce funcția de undă este diferită pentru fiecare orbital pe care îl puteți analiza acum pe parcele

Acum, există unele urcușuri și în jos în complot care sunt cauzate de noduri

Ce sunt nodurile?

Wavefunctions sunt soluțiile pentru TISE. Din punct de vedere matematic, aceste ecuații diferențiale creează nodurile în funcțiile valurilor de stare legate, sau orbitale. Nodurile sunt regiunea în care densitatea electronică de probabilitate este 0. Cele două tipuri de noduri sunt unghiulare și radiale.

Punctele radiale apar atunci când componenta radială este 0

# "Noduri radiale" = n-1-l #

Nodurile angulare sunt fie planuri x, y și z, unde nu sunt prezente electroni, în timp ce nodurile radiale sunt secțiuni ale acestor axe care sunt închise la electroni.

Ca număr total de noduri = # N-1 #

# "Noduri unghiulare" = n-1- (n-1-1) #

# = l #

În afară de aceasta există o altă metodă de calculare a acesteia, dar apoi aveți separat TISE pentru atomul de hidrogen în componentă unghiulară și radială, care este foarte util în timp ce dovedește această afirmație

Nori cu nori

Este mai ușor să vizualizați un orbital cu nori punctați

Uneori, semnele negative și pozitive sunt folosite pentru a descrie densitatea de probabilitate a unui electron într-o orbitală pi

Denumirea orbitalilor

Acestea sunt derivate din descrierea de către spectroscopiștii timpurii a unor serii de linii spectroscopice de metal alcalin ca ascuțite,

principală, difuză și fundamentală. Nu are nimic de-a face cu orbitele.