S P D F Orbitale und Drehimpulsquantenzahlen

Die Orbitalbuchstaben sind der Drehimpulsquantenzahl zugeordnet, der ein ganzzahliger Wert von 0 bis 3 zugewiesen ist. Das s korreliert mit 0, p bis 1, d bis 2 und f bis 3. Das Drehimpulsquantum Nummer kann verwendet werden, um die zu geben Formen der elektronischen Orbitale.

Die Orbitalnamen s, p, d, und f stehen für Namen, die Gruppen von Linien gegeben wurden, die ursprünglich in den Spektren der Alkalimetalle angegeben waren. Diese Leitungsgruppen werden aufgerufen Scharf, Schulleiter, diffus, und grundlegend.

Das s Orbitale sind kugelförmig, während p Orbitale sind polar und in bestimmten Richtungen (x, y und z) ausgerichtet. Es kann einfacher sein, sich diese beiden Buchstaben als Orbitalformen vorzustellen (d und f werden nicht so leicht beschrieben). Wenn Sie jedoch einen Querschnitt eines Orbitals betrachten, ist es nicht einheitlich. Für die s Orbital gibt es zum Beispiel Schalen mit höherer und niedrigerer Elektronendichte. Die Dichte in der Nähe des Kerns ist sehr gering. Es ist jedoch nicht Null, daher besteht eine geringe Chance, ein Elektron im Atomkern zu finden.

Die Elektronenkonfiguration eines Atoms bezeichnet die Verteilung der Elektronen unter den verfügbaren Schalen. Zu jedem Zeitpunkt kann ein Elektron überall sein, aber es ist wahrscheinlich irgendwo in dem Volumen enthalten, das durch die Orbitalform beschrieben wird. Elektronen können sich nur zwischen Orbitalen bewegen, indem sie ein Paket oder ein Energiequant absorbieren oder emittieren.

Die Standardnotation listet die Unterschalensymbole, einer nach demanderen. Die Anzahl der in jeder Unterschale enthaltenen Elektronen wird explizit angegeben. Zum Beispiel das Elektron Konfiguration von Berylliummit einem Atom (und einem Elektron) Nummer 4ist 1s²2s² oder [He] 2s². Der hochgestellte Index ist die Anzahl der Elektronen in der Ebene. Für Beryllium gibt es zwei Elektronen im 1s-Orbital und 2 Elektronen im 2s-Orbital.

Die Zahl vor dem Energieniveau gibt die relative Energie an. Zum Beispiel ist 1s eine niedrigere Energie als 2s, was wiederum eine niedrigere Energie als 2p ist. Die Zahl vor dem Energieniveau gibt auch den Abstand zum Kern an. Die 1s ist näher am Atomkern als die 2s.

Elektronen füllen die Energieniveaus auf vorhersehbare Weise auf. Das Elektronenfüllmuster ist:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f

• s kann 2 Elektronen halten
• p kann 6 Elektronen aufnehmen
• d kann 10 Elektronen aufnehmen
• f kann 14 Elektronen aufnehmen

Beachten Sie, dass einzelne Orbitale maximal zwei Elektronen enthalten. Es können zwei Elektronen in einem sein s-orbital, p-orbital oder d-orbital. Es gibt mehr Orbitale im Inneren f als d, und so weiter.