Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.2: Напрямки атомних орбіталів

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    22351

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Атомні орбітальні напрямки також визначають, які спрямовані зв'язки буде утворювати атом.

    Кожен набір p орбіталів має три різні напрямки або три різні m-квантові числа з моментом імпульсу, як обговорюється в Додатку G. Кожен набір d орбіталів має п'ять різних напрямків або m-квантових чисел тощо; s орбіталі є однонаправленими тим, що вони сферично симетричні і мають лише m = 0. Зауважте, що виродження орбіти (2l+1), яка є числом різних просторових орієнтацій або кількістю m-значень, зростає з кутовим імпульсом квантового числа l орбіти без обмежень.

    Саме через енергетичне виродження в межах набору орбіталів ці різні спрямовані орбіталі (наприклад, x, y, z для p орбіталів) можуть бути об'єднані, щоб дати нові орбіталі, які більше не мають конкретних просторових напрямків, але мають визначені характеристики кутового імпульсу. Акт об'єднання цих вироджених орбіталів не змінює їх енергій. Наприклад,\(\frac{1}{\sqrt{2}}(p_x - ip_y)\) комбінації\(\frac{1}{\sqrt{2}}(p_x + ip_y)\) і більше не вказують уздовж осей x і y, а натомість відповідають конкретним кутовим\((+1\hbar \text{ and } -1\hbar)\) моментам навколо осі z. Про те, що вони є моментом імпульсу власнихфункцій, можна побачити, зазначивши, що орбіталі x і y містять\(\phi\) залежності cos (\(\phi\)) і sin (\(\phi\)) відповідно. При цьому перераховані вище комбінації містять\(e^{i\phi} \text{ and } e^{-i\phi},\) відповідно. Розміри, форми та напрямки декількох орбіталей s, p та d проілюстровані нижче (світлі та темні області представляють позитивні та негативні значення відповідно).

    Малюнок 4.3.1: Вставте сюди підпис!

    Автори та атрибуція