अणु orbitals के हो?

जो वरपर कुनै दुई भन्दा बढी इलेक्ट्रॉनों को विशेषता गुण वर्णन लहर भनिने समारोह, - रसायन र परमाणु orbitals को भौतिकी मा भएको परमाणविकन्यूक्लियस को प्रणाली वा केन्द्रक को अणु जस्तै। कक्षीय अक्सर त्यहाँ इलेक्ट्रॉन फेला एक 95 प्रतिशत सम्भावना छ, जो भित्र तीन-आयामी क्षेत्र रूपमा चित्रण गरिएको छ।

Orbitals र कक्षा

एक ग्रह सूर्य वरिपरि उत्प्रेरित गर्छ, यो एउटा कक्षा भनिने बाटो रूपरेखा। त्यस्तै अणु नाभिक वरिपरि कक्षा मा circling, इलेक्ट्रॉनों को रूप मा प्रतिनिधित्व हुन सक्छ। वास्तवमा, सबै फरक छ, र इलेक्ट्रनों परमाणु orbitals रूपमा चिनिने ठाउँ को क्षेत्रमा छन्। रसायन विज्ञान अणु सामाग्री Schrödinger समीकरण को लहर लागि सरलीकृत गणना मोडेल र यसैले इलेक्ट्रॉन को सम्भव अमेरिका निर्धारण।

Orbits र orbitals यस्तै ध्वनि, तर तिनीहरूले पूर्ण बिभिन्न अर्थ छ। तिनीहरूलाई बीच फरक बुझ्न महत्वपूर्ण छ।

तस्बिरहरू कक्षा सक्दैन

केहि को trajectory निर्माण गर्न, तपाईं जहाँ वस्तु हो ठ्याक्कै थाहा आवश्यकता हो, र कहाँ यो एक क्षण हुनेछ निर्धारण गर्न सक्षम। यो एक इलेक्ट्रन लागि सम्भव छैन।

अनुसार यस Heisenberg अनिश्चितता सिद्धान्त, यो ठीक जहाँ कण क्षणमा छ र जहाँ पछि हुनेछ जान्न असम्भव छ। (वास्तवमा, सिद्धान्त यो नै समय मा र आफ्नो गति र गति निरपेक्ष निश्चितताका साथ निर्धारण गर्न असम्भव छ भनेर भन्छन्)।

त्यसैले, यो नाभिक वरिपरि इलेक्ट्रॉन एक कक्षा गति निर्माण गर्न असम्भव छ। यो एउटा ठूलो समस्या छ? न केही असम्भव छ भने, यो लग्नु गर्नुपर्छ, र वरिपरि तरिकाहरू खोज्न।

विद्युतीय हाइड्रोजन - 1 सेकेन्ड-कक्षीय

एक हाइड्रोजन छन् र एक निश्चित समयमा चित्रात्मक एक इलेक्ट्रन को स्थिति अंकित छन् मानौं। छिट्टै कि पछि, प्रक्रिया दोहोर्याइएको छ, र अवलोकनकर्ताले कण नयाँ स्थिति छ भनेर भेट्टाउनुहुन्छ। त्यो दोस्रो पहिलो स्थान बाहिर पायो, यो ज्ञात छैन।

हामी यसरी कार्य जारी छ भने, बिस्तारै संभावना स्थानहरू जहाँ कण को 3D-नक्सा एक प्रकारको गठन।

को मामला मा भएको हाइड्रोजन परमाणु इलेक्ट्रन नाभिक आसपास एक गोलाकार ठाउँ भित्र कहीं हुन सक्छ। यो रेखाचित्र को गोलाकार स्पेस पार खण्ड देखाउँछ।

समय को 95% (वा अन्य कुनै पनि प्रतिशत, एक सय प्रतिशत निश्चितताका एक ब्रह्माण्ड आयाम प्रदान गर्न सक्छन् किनभने), इलेक्ट्रॉन एकदम सजिलै निर्धारित ठाउँ क्षेत्र पर्याप्त कोर नजिक भित्र हुनेछ। यस्तो षड्यन्त्र कक्षीय भनिन्छ। परमाणु orbitals - त्यहाँ एक इलेक्ट्रन छ जसमा स्पेस एक क्षेत्र।

उहाँले के गर्दै छ? हामी थाहा छैन, थाहा छैन गर्न सक्नुहुन्छ, र त म बस समस्या बेवास्ता! हामी इलेक्ट्रन एक विशेष कक्षीय छ भने, यो एक निश्चित ऊर्जा हुनेछ भनेर मात्र भन्न सकिन्छ।

प्रत्येक कक्षीय नाम छ।

हाइड्रोजन इलेक्ट्रन कब्जा स्पेस 1 सेकेन्ड-कक्षीय भनिन्छ। एकाइ यहाँ कण ऊर्जा स्तर को कोर गर्न निकट छ भन्ने हो। को कक्षा को आकार संकेत गर्छ। एस-orbitals कोर गर्न spherically symmetrical नातेदार - कम्तिमा यसको केन्द्र मा एक कोर संग एक एकदम बाक्लो सामाग्री को एक खोक्रो क्षेत्र रूपमा।

2s

अर्को कक्षीय - 2s। यो इलेक्ट्रन पाउन सम्भवत क्षेत्र नाभिक टाढा छ भनेर बाहेक 1 सेकेन्ड मिल्दोजुल्दो छ। यो दोस्रो कक्षीय ऊर्जा स्तर।

तपाईं राम्ररी हेर्न भने, तपाईं नाभिक गर्न नजिक अलिकति उच्च इलेक्ट्रन घनत्व को थप एक क्षेत्र छ याद हुनेछ ( "घनत्व" कण एक निश्चित ठाउँमा उपस्थित छ भन्ने सम्भावना संकेत गर्न अर्को तरिका हो)।

2s-इलेक्ट्रॉनों (र 3s, 4S, र यति मा। डी) खर्च आफ्नो समय को भाग धेरै एक आशा थियो भन्दा अणु केन्द्र नजिक छ। यो को-orbitals आफ्नो ऊर्जा अलिकति कमी मा परिणाम। को इलेक्ट्रॉन नजिक नाभिक, कम ऊर्जा नजिकिंदै।

3s-, 4S-orbitals (र टी। डी) टाढा केन्द्र अणु देखि अवस्थित।

पी-orbitals

सबै इलेक्ट्रॉनों बसाबास गर्नु को-कक्षीय (वास्तवमा, तिनीहरू धेरै केहि बाहिर छन्)। पहिलो मा ऊर्जा स्तर तिनीहरूलाई लागि मात्र उपलब्ध स्थान 1 हरू, दोस्रो थपियो 2s र 2p को स्थान छ।

यस प्रकारका Orbitals थप जस्तै 2 समान बेलुन नाभिक मा प्रत्येक अन्य जडान भएका छन् देखिन्छन्। यो रेखाचित्र 3-आयामी स्थानिक क्षेत्र को एक क्रस-शाखागत दृश्य देखाउँछ। फेरि, कक्षीय शो मात्र एकल इलेक्ट्रन फेला एक 95 प्रतिशत सम्भावना संग क्षेत्र।

हामी कक्षा को एक भाग विमान माथि स्थित गरिनेछ, कि र यो अन्तर्गत अन्य यस्तो तरिका मा कोर मार्फत बित्दै कि तेर्सो विमान कल्पना भने यस विमान मा इलेक्ट्रन फेला को शून्य सम्भावना छ। अर्को एक भाग देखि कण चाल देखि, त्यो कहिल्यै घन्टी विमान मार्फत पारित गर्न सक्षम हुनेछ भने? यो यसको लहर प्रकृति कारण हो।

s- विपरीत, पी-कक्षीय एक निश्चित directivity छ।

कुनै पनि ऊर्जा स्तर मा प्रत्येक अन्य दायाँ कोण मा तीन बिल्कुल बराबर पृ orbitals हुन सक्छ। तिनीहरूले मनपरी गर्ने प्रतीक पृ _{एक्स,} पी _Y, र पृ _Z द्वारा नामित _छन्। त्यसैले सुविधाको लागि बनेको - के एक्स, वाई वा Z को निर्देशन द्वारा चाहनुभएको छ, यो निरन्तर परिवर्तन छ, टी अणु अंधाधुंध ठाउँ मा हिल ...

दोस्रो ऊर्जा स्तर मा पी-orbitals 2p _एक्स 2p _वाई र 2p _{Z भनिन्छ। 3p एक्स, 3p Y, 3p -} यस्तै कक्षीय र पालना Z, 4p एक्स, 4p Y, 4p Z र यति मा।

सबै स्तर, पहिलो बाहेक, पी-orbitals छ। नाभिक देखि एक ठूलो दूरी मा इलेक्ट्रन फेला सबैभन्दा संभावना स्थान संग उच्च "पत्रदल" खींच, मा।

d- र च-orbitals

को s- र पी-orbitals साथै, त्यहाँ उच्च ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रॉनों लागि उपलब्ध orbitals को अन्य दुई सेट छन्। पाँच घ-orbitals र 3s- र 3p-orbitals (जटिल आकारहरू र नाम संग) _{(3p एक्स, 3p Y, 3p} तेस्रो सम्भव अस्तित्व Z)। कुल यहाँ ती 9 छन्।

मात्र 16, पनि सबै उच्च ऊर्जा स्तर मा उपलब्ध - चौथो मा, 4S र 4p र 4D साथ देखा थप 7 च-orbitals।

orbitals मा आवास इलेक्ट्रॉनों

एक अणु धेरै फैंसी घर (एक उल्टो पिरामिड जस्तै) इलेक्ट्रॉनों कब्जा माथिल्लो फर्श मा भूमि तल मा जीवित नाभिक, र विभिन्न कोठा संग प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

• जमीन भुइँमा मात्र 1 बाथरूम (1 सेकेन्ड) छ;
• दोस्रो चार कोठा (2s, 2p _एक्स 2p _वाई र 2p _{Z) छ;}
• तेस्रो तल्ला मा 9 कोठा (एक 3s, तीन 3p र पाँच 3D-orbitals) र यति मा छ।

तर कोठा छैन धेरै ठूलो हो। तिनीहरूलाई प्रत्येक 2 इलेक्ट्रॉनों मात्र समावेश गर्न सक्नुहुन्छ।

कणहरु छन् जसमा परमाणु orbitals देखाउन सुविधाजनक तरिका - एक आकर्षित गर्न छ "क्वांटम सेल।"

क्वांटम सेल

परमाणु orbitals को तीर रूपमा चित्रण, तिनीहरूलाई मा इलेक्ट्रॉनों संग वर्गहरूको प्रतिनिधित्व हुन सक्छ। अक्सर अप इशारा तीर र तल, यी कणहरु प्रत्येक अन्य फरक देखाउन प्रयोग गरिन्छ।

एक अणु विभिन्न इलेक्ट्रॉनों लागि आवश्यक क्वांटम सिद्धान्त को एक परिणाम हो। तिनीहरूले विभिन्न orbitals छन् भने - कि ठीक छ, तर यदि तिनीहरूले एक मा स्थित हो, तिनीहरूको बीचमा केही सूक्ष्म फरक हुनुपर्छ। क्वान्टम सिद्धान्त "स्पिन" भनिएको छ जो कणहरु, को गुण दिन्छ - बस उसलाई र तीर को दिशा संकेत गर्छ।

दुई 1 सेकेन्ड-कक्षीय इलेक्ट्रॉनों दुई तीर माथि इशारा र तल एक वर्ग रूपमा चित्रण गरिएको, तर यो पनि 1 सेकेन्ड ² रूपमा पनि अधिक तेजी रेकर्ड गर्न ^{सकिन्छ।} यो "एक को दुई" र "एक बर्ग s।" रूपमा पढ्न छ यो संकेतन मा संख्या भ्रममा छैन। को कक्षीय मा कणहरु को संख्या - यो पहिलो ऊर्जा स्तर र दोस्रो सङ्केत गर्छ।

संकरण

विज्ञान, संकरण रासायनिक बन्धन गठन गर्न इलेक्ट्रॉनों को जोडी को नयाँ संकर सक्षम परमाणु orbitals मिश्रण को अवधारणा छ। Sp-संकरण यस्तो alkynes रूपमा यौगिकों को रासायनिक बन्धन बताउँछन्। यो मोडेल मा, कार्बन 2s र 2p को परमाणु orbitals, दुई सपा-orbitals गठन मिश्रित छन्। Acetylene सी ₂ एच ₂ सपा-सपा-interlacing एक σ-जडान र दुई थप π-बन्धन गठन गर्ने दुई कार्बन अणुहरु हुन्छन्।

संतृप्त hydrocarbons मा कार्बन परमाणु orbitals नै सपा ³ संकर कक्षीय, डम्बबेलनेबुला आकारको, एक जो भाग अन्य भन्दा धेरै ठूलो छ छ।

Sp ² अघिल्लो संकरण समान छ र मिश्रण एक को र दुई पी-orbitals द्वारा गठन गरिएको छ। र एक पी-कक्षीय - उदाहरणका लागि, एक Ethylene अणु मा तीन सपा ² गठन गर्दै हुनुहुन्छ।

परमाणु orbitals: भर्नु सिद्धान्त

रासायनिक तत्व को आवधिक तालिका अर्को एक परमाणु देखि संक्रमण कल्पना, यो अर्को उपलब्ध कक्षीय थप कणहरु राख्दै एक अणु को अर्को विद्युतीय संरचना स्थापना गर्न सम्भव छ।

इलेक्ट्रॉनों, उच्च ऊर्जा स्तर भर्नु अघि, कम, कोर नजिक कब्जा। त्यहाँ एक विकल्प हो जहाँ तिनीहरूले व्यक्तिगत रूपमा orbitals भरिएका छन्।

Hund शासनले रूपमा चिनिने भर्नको लागि यस्तो प्रक्रिया। यो परमाणु orbitals बराबर शक्ती र थप स्थिर अणु बनाउँछ जो, इलेक्ट्रनों बीच repulsion कम गर्न मद्दत गर्छ गर्दा मात्र लागू हुन्छ।

यो को-कक्षीय ऊर्जा मा सधैं अन्तिम अघि भरिएको छ पहिलो त, सधैं नै ऊर्जा स्तर मा जिल्ला को भन्दा अलि कम छ भन्ने उल्लेख गर्नुपर्छ।

के साँच्चै अनौठो छ स्थिति 3D-orbitals छ। तिनीहरू सबै 3d- र 4p-orbitals 4S भन्दा एक उच्च स्तर मा हो, र यसैले 4S-orbitals पहिलो भरिएका छन्, र त्यसपछि।

यस्तै भ्रम therebetween टाँका को एक ठूलो संख्या संग उच्च स्तर मा र हुन्छ। सम्म सबै सिट 6s मा मग्न छन् त्यसैले, उदाहरणका लागि, 4f परमाणु orbitals भरिएको छैन।

भरने प्रक्रिया ज्ञान इलेक्ट्रनिक संरचना कसरी वर्णन को समझ गर्न केन्द्रीय छ।