Im Chemie und Quantenmechanik, ein Orbital ist eine mathematische Funktion, die das wellenartige Verhalten eines Elektrons, Elektronenpaars oder (seltener) Nukleonen beschreibt. Ein Orbital kann auch als Atomorbital oder Elektronenorbital bezeichnet werden. Obwohl die meisten Menschen an eine "Umlaufbahn" in Bezug auf einen Kreis denken, regiert die Wahrscheinlichkeitsdichte dies kann ein Elektron enthalten kann kugelförmig, hantelförmig oder komplizierter dreidimensional sein Formen.
Ein Orbital kann sich beziehen eine Elektronenwolke mit einem Energiezustand, der durch gegebene Werte der n, ℓ und mℓQuantenzahlen. Jedes Elektron wird durch einen eindeutigen Satz von Quantenzahlen beschrieben. Ein Orbital kann zwei enthalten Elektronen mit gepaart dreht sich und ist oft mit einer bestimmten Region eines verbunden Atom. Das s-Orbital, das p-Orbital, das d-Orbital und das f-Orbital beziehen sich auf Orbitale mit einer Drehimpulsquantenzahl ℓ = 0, 1, 2 bzw. 3. Die Buchstaben s, p, d und f stammen aus den Beschreibungen der Alkalimetallspektroskopielinien als scharf, prinzipiell, diffus oder grundlegend. Nach
s, p, d und fOrbitalnamen jenseits von ℓ = 3 sind alphabetisch (g, h, i, k, ...). Der Buchstabe j wird weggelassen, da er sich nicht in allen Sprachen von i unterscheidet.Die 1s2 Orbital enthält zwei Elektronen. Es ist das niedrigste Energieniveau (n = 1) mit einer Drehimpulsquantenzahl ℓ = 0.
Elektronen weisen eine Welle-Teilchen-Dualität auf, was bedeutet, dass sie einige Eigenschaften von Teilchen und einige Eigenschaften von Wellen aufweisen.
Obwohl sich Diskussionen über Orbitale fast immer auf Elektronen beziehen, gibt es auch Energieniveaus und Orbitale im Kern. Aus den verschiedenen Orbitalen entstehen Kernisomere und metastabile Zustände.