Orbital

Orbital, in chemistry and physics, a mathematical expression, called a wave function, that describes properties characteristic of no more than two electrons in the vicinity of an atomic nucleus or of a system of nuclei as in a molecule. An orbital often is depicted as a three-dimensional region within which there is a 95 percent probability of finding the electron (see illustration).

Read More on This Topic

transition metal: A hidrogénatom atomi pályái

Amint korábban említettük, az atommaghoz kapcsolódó elektronok a tér különböző meghatározott régióiban, az úgynevezett…

Az atomi pályákat általában számjegyek és betűk kombinációjával jelölik, amelyek a pályákhoz tartozó elektronok sajátos tulajdonságait képviselik – például 1s, 2p, 3d, 4f. A fő kvantumszámoknak nevezett számjegyek az energiaszinteket, valamint az atommagtól való relatív távolságot jelölik. Az 1s elektron az atommaghoz legközelebbi energiaszintet foglalja el. A kevésbé erősen kötött 2s elektron az ideje nagy részét az atommagtól távolabb tölti. Az s, p, d és f betűk a pálya alakját jelölik. (Az alak az elektron szögmozgásából eredő szögnyomaték nagyságának következménye). Az s pálya gömb alakú, középpontja az atommagnál van. Így az 1s elektron szinte teljes egészében egy gömb alakú, az atommaghoz közeli területre korlátozódik; a 2s elektron egy valamivel nagyobb gömbre. A p pálya megközelítőleg olyan alakú, mint egy pár lebeny a mag ellentétes oldalain, vagy kissé súlyzó alakú. Egy p-orbitálisban lévő elektron azonos valószínűséggel van mindkét felében. A többi orbitál alakja bonyolultabb. Az s, p, d, f betűket eredetileg arra használták, hogy a spektrumokat leíróan osztályozzák az éles, fő, diffúz és alapvető sorozatba, mielőtt a spektrumok és az atomi elektronkonfiguráció közötti kapcsolatot megismerték volna.

Az első energiaszinten nem léteznek p pályák, de a magasabb szinteken mindegyikben van egy háromból álló készlet. Ezek a hármasok úgy tájolódnak a térben, mintha három, egymásra merőleges tengelyen helyezkednének el, és aljelzőkkel lehet őket megkülönböztetni, például 2px, 2py, 2pz. Az első két fő szint kivételével mindegyikben öt d-orbitálból álló, és az első három fő szint kivételével hét f-orbitálból álló, bonyolult orientációjú halmaz van.

A spinjük miatt minden orbitálhoz csak két elektron társulhat. Egy elektronra úgy gondolhatunk, hogy tengelye körül az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes irányú spinje van, ami minden elektront egy apró mágnessé tesz. A teljes pályákon lévő elektronok ellentétes spinű vagy ellentétes mágneses polaritású párokat alkotnak.