Como as formas dos orbitais s, p, d e f foram determinadas? Como eles conseguiram seus nomes de s, p, d e f?

As formas orbitais são na verdade representação de # (Psi) ^ 2 # em toda a órbita simplificada por um contorno

Os orbitais são na verdade regiões delimitadas que descrevem uma área onde o elétron pode ser. A densidade de probabilidade de um elétron é a mesma que # | psi | ^ 2 # ou o quadrado da função de onda.

A função de onda

#psi_ (nlm_l) (r, theta, phi) = R_ (nl) (r) Y_ (l) ^ (m_l) (teta, phi) #,

Onde # R # é o componente radial e # Y # é um esférico

harmônico.

# psi # é o produto de duas funções #R (r) e Y (teta, phi) # e, portanto, está diretamente ligado ao ângulo angular e radial nósE não é surpreendente que a função de onda radial e o gráfico da função de onda angular sejam diferentes para cada orbital porque a função de onda é diferente para cada orbital.

Para as funções de onda do átomo de hidrogênio para diferentes valores quânticos (que podem ser atribuídos a diferentes orbitais)

Sabemos que para um orbital 1s no átomo de hidrogênio

# n = 1, l = 0, m = 0 #

Portanto, a função de onda é dada por

#Psi = 1 / (ra_ @ cor (branco) () ^ 3) ^ 0.5 * e ^ (- p), p = r / (a _ @) #

A função de onda do orbital 1s não tem um componente angular e pode ser facilmente definida pela equação que o descreve.

Porque o componente angular Y depende de # theta # por isso deve estar na equação que descreve a função de onda

Para algumas equações você pode ver a parte angular como #cos theta ou sin theta #

Se você quiser uma única função para descrever todos os orbitais para o átomo de hidrogênio, então

#psi_ (r, vartheta, varphi) = sqrt ((2 / (na _ @)) ^ 3 (((nl-1))!) / (2n (n + l)!)) e ^ - (rho / 2) rho ^ l_ (nl-1) ^ (2l + 1) (rho) * Y_ (lm) (vartheta, varphi) #

Se r aqui se aproxima #0# o limite dessa função seria infinito

# psi # é um produto de #Y e R # Então, se você conhece a função de onda, você pode facilmente descobrir a densidade de probabilidade angular

Diferente Números quânticos

Eu não vou entrar nisso, mas tudo isso pode ser desviado da equação de Schrodinger para o átomo de hidrogênio (por isto imagem)

Agora quando sabemos porque a função de onda é diferente para cada orbital você pode agora analisar as parcelas

Agora existem alguns altos e baixos na trama que são causados por nós

O que são nós?

As funções de onda são as soluções para o TISE. Matematicamente, essas equações diferenciais criam os nós nas funções de onda do estado ligado, ou orbitais. Os nós são a região onde a densidade de probabilidade do elétron é 0. Os dois tipos de nós são angulares e radiais.

Nós radiais ocorrem onde o componente radial é 0

# "Nós radiais" = n-1-l #

Os nós angulares são planos x, y e z nos quais os elétrons não estão presentes, enquanto os nós radiais são seções desses eixos que são fechados para os elétrons.

Como número total de nós = # n-1 #

# "Nós Angulares" = n-1- (n-1-l) #

# = l #

Além disso, há outro método para calculá-lo, mas então você tem o TISE separado para o átomo de hidrogênio no componente angular e radial, que é muito útil ao provar esta afirmação

Nuvens pontilhadas

É mais fácil visualizar um orbital com nuvens pontilhadas

Às vezes, sinais negativos e positivos são usados para descrever a densidade de probabilidade de um elétron em um orbital pi

Nomenclatura dos orbitais

Eles são derivados da descrição por espectroscopistas iniciais de certas séries de linhas espectroscópicas de metal alcalino como afiado,

principal, difusa e fundamental. Não tem nada a ver com os orbitais.