Orbitál

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Znázornenie výstavbového princípu orbitálov a ich tvaru

Orbitál (iné názvy: orbita, staršie orbit, atómový orbit(ál)/atómová orbita) je priestor, v ktorom sa vyskytuje elektrón v atóme. Podľa súčasných poznatkov možnosť výskytu elektrónu v danom priestore nemožno vypočítať s ľubovoľne vysokou presnosťou. Elektrónový orbitál predstavuje určitý kvantový stav individuálneho elektrónu v elektrónovom oblaku okolo jadra atómu.

Tento pojem nie je možné vysvetliť pomocou klasickej predstavy o štruktúre atómu, kedy okolo atómového jadra obiehajú elektróny podobne ako planéty okolo Slnka. Elektrón ako elementárna častica vykazuje vlastnosti, ktoré zodpovedajú časticiam aj vlneniu. V dôsledku Heisenbergovho princípu neurčitosti nie je možné presne stanoviť polohu elektrónu v atóme v danom časovom okamihu, preto je potrebné na opis použiť pravdepodobnosť. Atómový orbitál je opísaný vlnovou funkciou elektrónu v elektrickom poli kladne nabitého jadra, ktorá je riešením Schrödingerovej rovnice. Orbitál ohraničuje oblasť, kde je najvyššia pravdepodobnosť výskytu daného elektrónu.

Označovanie orbitálov[upraviť | upraviť zdroj]

Orbitály sa označujú podľa všeobecného vzorca

X typy

kde X zodpovedá energii orbitálu (hlavné kvantové číslo elektrónu n). Typ orbitálu sa značí malým písmenom a popisuje tvar orbitálu, zodpovedá momentu hybnosti (vedľajšiemu kvantovému číslu l) a y je počet elektrónov v orbitály-každý orbitál má 2 elektróny, pričom sa tieto elektróny líšia svojim spinom. Orbitál "s" nie je degenerovaný, preto obsahuje 2 elektróny (s2), orbital "p" je 3x degenerovaný, a preto obsahuje 3x2 = 6 elektronov (p6), orbitál "d" je 5x degenerovaný a obsahuje 5x2 = 10 elektrónov (d10) a nakoniec orbitál "f" je 7x degenerovaný a obsahuje 7x2 = 14 elektrónov (f14). Napr. jediný obsadený orbitál atómu hélia v základnom stave sa označuje 1s² – obsahuje 2 elektróny na najnižšej energetickej úrovni (n=1) a ich moment hybnosti je l=0. Hypoteticky existujú i ďalšie typy orbitálov než sú s, p, d, f.

Tabuľka orbitálov[upraviť | upraviť zdroj]

Táto tabuľka ukazuje všetky orbitálové konfigurácie pre vodík a vodíku podobné atómy až po 7s.

s (l=0) p (l=1) d (l=2) f (l=3)
m=0 m=0 m=±1 m=0 m=±1 m=±2 m=0 m=±1 m=±2 m=±3
s pz px py dz2 dxz dyz dxy dx2-y2 fz3 fxz2 fyz2 fxyz fz(x2-y2) fx(x2-3y2) fy(3x2-y2)
n=1 S1M0.png
n=2 S2M0.png P2M0.png P2M1.png P2M-1.png
n=3 S3M0.png P3M0.png P3M1.png P3M-1.png D3M0.png D3M1.png D3M-1.png D3M2.png D3M-2.png
n=4 S4M0.png P4M0.png P4M-1.png D4M0.png D4M1.png D4M-1.png D4M2.png D4M-2.png F4M0.png F4M1.png F4M-1.png F4M2.png F4M-2.png F4M3.png F4M-3.png
n=5 S5M0.png P5M0.png P5M1.png P5M-1.png D5M0.png D5M1.png D5M-1.png D5M2.png D5M-2.png . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
n=6 S6M0.png P6M0.png P6M1.png P6M-1.png . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
n=7 S7M0.png . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]