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: Som tidigare nämnts är de elektroner som är associerade med en atomkärna lokaliserade, eller koncentrerade, i olika specifika regioner i rymden som kallas…

Översikt över de olika orbiternas form och storlek.

Encyclopædia Britannica, Inc. Se alla videor för den här artikeln

Atomorbitaler benämns vanligen med en kombination av siffror och bokstäver som representerar specifika egenskaper hos de elektroner som är associerade med orbitalen – till exempel 1s, 2p, 3d, 4f. Siffrorna, som kallas huvudsakliga kvantnummer, anger energinivåer samt det relativa avståndet från kärnan. En 1s elektron upptar energinivån närmast kärnan. En 2s elektron, som är mindre starkt bunden, tillbringar större delen av sin tid längre bort från kärnan. Bokstäverna s, p, d och f anger banans form. (Formen är en följd av storleken på elektronens vinkelmoment, som är ett resultat av dess vinkelrörelse). En s-bana är sfärisk med centrum vid kärnan. En 1s elektron är således nästan helt begränsad till ett sfäriskt område nära kärnan; en 2s elektron är begränsad till en något större sfär. En p-omloppsbana har ungefär formen av ett par lober på motsatta sidor av kärnan, eller en viss hantelform. En elektron i en p-bana har lika stor sannolikhet att befinna sig i båda halvorna. De andra orbitalernas former är mer komplicerade. Bokstäverna s, p, d, f användes ursprungligen för att klassificera spektrum deskriptivt i serier som kallas skarpa, huvudsakliga, diffusa och grundläggande, innan man kände till sambandet mellan spektrum och atomens elektronkonfiguration.

Ingen p-orbitaler existerar i den första energinivån, men det finns en uppsättning på tre i var och en av de högre nivåerna. Dessa tripletter är orienterade i rummet som om de vore på tre axlar i rät vinkel mot varandra och kan särskiljas med subscripts, till exempel 2px, 2py, 2pz. I alla utom de två första huvudnivåerna finns det en uppsättning av fem d-orbitaler och i alla utom de tre första huvudnivåerna en uppsättning av sju f-orbitaler, alla med komplicerade orienteringar.

Endast två elektroner kan på grund av sitt spinn associeras med varje orbital. Man kan tänka sig att en elektron har antingen ett spinn med eller moturs runt sin axel, vilket gör varje elektron till en liten magnet. Elektroner i fulla orbitaler är parade med motsatt spinn eller motsatt magnetisk polaritet.