Aatomorbitaal: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu

Reasisene

Redaktsioon: 6. august 2009, kell 12:33

Aatomorbitaal on ühe elektroni lainefunktsioon. Selle funktsiooni abil saab leida tõenäosuse, mis iseloomustab elektroni paiknemist aatomis. Täpsemalt öeldes on aatomorbitaalid üksikute elektronide võimalikud kvantolekud aatomi elektronkattes, mis on määratud elektroni lainefunktsiooniga.

Idee, et elektronid liiguvad orbiidilaadsetel trajektooridel aatomi sees, pakuti esmakordselt välja aastal 1904. Aastatel 1913 kuni 1926 arvati, et elektronid aatomis liiguvad ümber tuuma nagu planeedid ümber päikese. Püüd selgitada elektronide käitumist nende "orbiidil" suunas teadlasi kvantmehaanika seaduspärasuste avastamisele. Kvantmehaanika ennustuste järgi saavad mikroskoopiliste objektide puhul oluliseks mateeria lainelised omadused, mille tulemusena on elektron aaatomituuma ümber "laiali määritud", st sel puudub selge trajektoor. Seetõttu kasutatakse elektronide jaoks sõna orbiit asemel sõna orbitaal.

Kvantmehaanika reeglite kohaselt on aatomorbitaalid määratud järgmiste kvantarvudega:

peakvantarv n, mille võimalikud väärtused on 1, 2, 3, ...
orbitaalkvantarv l, mille võimalikud väärtused on 0, 1, 2, ... , n-1. Orbitaalkvantarve tähistatakse ka sümbolitega s, p d, f, ...
magnetkvantarv m, mille võimalikud väärtused on -l, -(l-1), -(l-2), ... , 0, ... l-2, l-1, l
spinn s, millel on kaks võimalikku väärtust: +1/2, -1/2. Spinni väärtust väljendatakse ka sõnades "üles" ja "alla".

Kvantarvud n ja l määravad vastaval elektronkihi ja alamelektronkihi. Et elektroni energa sõltub peamiselt viimasest kahest kvantarvust, siis räägitakse aatomorbitaalidest tihti vaid nende kahe kvantarvu mõistes. Täpse aatomorbitaali määramisel tuleb siiski arvesse võtta ka magnetkvantarvu ja elektroni spinni.

Orbitaalide (alamkihtide) nimed (s, p, d, f, g, ...) on saadud nende spektrijoontest: sharp (terav), principal (põhiline), diffuse (hajunud), ja fundamental (fundamentaalne) ning ülejäänud on juba nimetatud tähestiku järjekorras. Mõnikord on kasutatud ka mnemoonikuid sfääriline ja perifeerne.

Vaata ka

@@ 1. rida: / 1. rida: @@
 [[Image:Electron orbitals.svg|right|thumb|450px| [[Elektron]]i aatom- and [[molekulaarorbitaal]]id. Orbitaalide kaart ('''vasakul''') on reastatud energia suurenemise järgi (vaata [[Madelungi reegel]]).  ''Märkus: Aatomorbitaalid on kolme [[muutuja]] [[funktsioon]]id (kaks nurka ja kaugus [[aatomituum|tuumast]] (r)).  Need pildid kujutavad enam-vähem tõepäraselt orbitaali kaldenurka, kuid ei näita siiski täpset orbitaali kuju tervikuna.'']]
-'''Aatomorbitaal''' on matemaatiline [[lainefunktsioon]], mis iseloomustab [[elektron]]i lainelaadset käitumist [[aatom]]is. Selle funktsiooni lahendamisel saab teada tõenäosuse, millega elektron võib asuda mingis konkreetses punktis aatomi ümber (see väide ei ole 100% korrektne, kuna mõningatel aatomorbitaalidel olevad elektronid võivad teatud (väikese!) tõenäosusega paikneda ka tuuma sees). Täpsemalt öeldes on aatomorbitaalid üksikute elektronide võimalikud [[kvantolek]]ud aatomi [[elektronkate|elektronkattes]], mis on määratud elektroni lainefunktsiooniga.
+'''Aatomorbitaal''' on ühe [[elektron]]i [[lainefunktsioon]]. Selle funktsiooni abil saab leida [[tõenäosus]]e, mis iseloomustab elektroni paiknemist [[aatom]]is. Täpsemalt öeldes on aatomorbitaalid üksikute elektronide võimalikud [[kvantolek]]ud aatomi [[elektronkate|elektronkattes]], mis on määratud elektroni lainefunktsiooniga.
-Idee, et elektronid liiguvad orbiidilaadsetel [[trajektoor]]idel aatomi sees, pakuti esmakordselt välja aastal 1904. Aastatel 1913 kuni 1926 arvati, et elektronid aatomis liiguvad ümber [[aatomituum|tuuma]] nagu [[planeet|planeedid]] ümber [[päike]]se. Püüd selgitada elektronide käitumist nende "orbiidil" suunas teadlasi [[kvantmehaanika]] seaduspärasuste avastamisele.
+Idee, et elektronid liiguvad orbiidilaadsetel [[trajektoor]]idel aatomi sees, pakuti esmakordselt välja aastal 1904. Aastatel 1913 kuni 1926 arvati, et elektronid aatomis liiguvad ümber [[aatomituum|tuuma]] nagu [[planeet|planeedid]] ümber [[päike]]se. Püüd selgitada elektronide käitumist nende "orbiidil" suunas teadlasi [[kvantmehaanika]] seaduspärasuste avastamisele. Kvantmehaanika ennustuste järgi saavad mikroskoopiliste objektide puhul oluliseks [[mateeria]] lainelised omadused, mille tulemusena on elektron aaatomituuma ümber "laiali määritud", st sel puudub selge trajektoor. Seetõttu kasutatakse elektronide jaoks sõna ''orbiit'' asemel sõna ''orbitaal''.
+Kvantmehaanika reeglite kohaselt on aatomorbitaalid määratud järgmiste [[kvantarv]]udega:
-Kvantmehaanika reeglite kohaselt kirjeldab aatomorbitaali elektroni lainefunktsioon ruumis ning see on määratud elektroni [[kvantarv]]udega (n), (l) ja (m). Kõige olulisemad elektroni kvantarvud on [[elektroni peakvantarv]] (n) ja [[asimuudi kvantarv]] (l), mis määravad ära orbitaali kauguse aatomituumast ([[elektronkiht|elektronkihi]]) ja orbitaali kuju ([[alamelektronkiht|alamelektronkihi]]). Seega räägitakse mõnikord aatomorbitaalidest ainult nende kahe kvantarvu mõistes (Selleks, et teada elektroni täpset aatomorbitaali (kvantolekut), tuleb lisaks arvesse võtta ka [[magnetiline kvantarv]] (m) ja elektroni [[spinn]]). Kuna elektroni ei saa võrrelda tahke kehaga (nagu planeet), kuna tal on lisaks osakese omadustele ka lainelised omadused, siis asendati elektroni jaoks sõna ''orbiit'' sõnaga ''orbitaal''.
+# [[peakvantarv]] n, mille võimalikud väärtused on 1, 2, 3, ...
+# [[orbitaalkvantarv]] l, mille võimalikud väärtused on 0, 1, 2, ... , n-1. Orbitaalkvantarve tähistatakse ka sümbolitega s, p d, f, ...
+# [[magnetkvantarv]] m, mille võimalikud väärtused on -l, -(l-1), -(l-2), ... , 0, ... l-2, l-1, l
+# [[spinn]] s, millel on kaks võimalikku väärtust: +1/2, -1/2. Spinni väärtust väljendatakse ka sõnades "üles" ja "alla".
+Kvantarvud n ja l määravad vastaval [[elektronkiht|elektronkihi]] ja [[alamelektronkiht|alamelektronkihi]]. Et elektroni energa sõltub peamiselt viimasest kahest kvantarvust, siis räägitakse aatomorbitaalidest tihti vaid nende kahe kvantarvu mõistes. Täpse aatomorbitaali määramisel tuleb siiski arvesse võtta ka magnetkvantarvu ja elektroni spinni.
-Orbitaalide (alamkihtide) nimed (s, p, d, f, g, h,...) on saadud nende [[aatomspekter|spektrijoontest]]: '''s'''harp (terav), '''p'''rincipal (põhiline), '''d'''iffuse (hajunud), ja '''f'''undamental (fundamentaalne) ning ülejäänud on juba nimetatud tähestiku järjekorras. Mõnikord on kasutatud ka [[mnemoonik]]uid '''s'''fääriline ja '''p'''erifeerne.
+Orbitaalide (alamkihtide) nimed (s, p, d, f, g, ...) on saadud nende [[aatomspekter|spektrijoontest]]: '''s'''harp (terav), '''p'''rincipal (põhiline), '''d'''iffuse (hajunud), ja '''f'''undamental (fundamentaalne) ning ülejäänud on juba nimetatud tähestiku järjekorras. Mõnikord on kasutatud ka [[mnemoonik]]uid '''s'''fääriline ja '''p'''erifeerne.
 ==Vaata ka==
-*[[Molekulaarorbitaal]]
+* [[Aufbau printsiip]]
+* [[Molekulaarorbitaal]]
 [[Kategooria:Aatomifüüsika]]