Orbital atomiko

Orbital atomikoa atomoaren espazio-gunea da. Horretan, elektroia aurkitzeko probabilitatea oso altua da: % 90 baino handiagoa. Horrek esan nahi du nukleoaren inguruan elektroia biraka dabilela negatiboki kargatuta. Hala ere, ezin da jakin zehaztasun osoz zein lekutan dagoen, baina bai zein zonaldetan. Izan ere, dentsitate handiagoa duen orbitalaren eremuetan, elektroia aurkitzeko probabilitatea handiagoa da.

Difrakzio-fenomenoetan elektroiek uhinek bezala jokatzen dutela frogatu zutenean, De Broglie-ren hipotesia 1927an egiaztatu zuten. Elektroiak nukleoaren inguruan biratzen direnean, nukleoari lotuta mantentzen dira; eta elektroien uhin-mugimendu uhin-ekuazioen bidez adieraz dezakegu. Ideia horri jarraituz, Schrödinger-ek atomoaren elektroiaren portaera modu matematikoan aztertu zuen, eta Schrödingeren ekuazio famatua lortu zuen.

Schrödingeren ekuazio fisikoaren esanahia zenbaki kuantikoen bidez adierazten dugu, eta horiek Böhr-en eredu atomikoan erabilitako zenbaki kuantiko berberak dira:

n: zenbaki kuantiko nagusia

l: momentu angeluarraren zenbaki kuantikoa

m: zenbaki kuantiko magnetikoa

s: spinaren zenbaki kuantikoa

Zenbaki atomiko bakoitzean balio batzuk onartzen dira:

n: baliteke zenbaki osoen balioak izatea (1, 2, 3...)

l: 0tik (n–1)ra bitarteko zenbaki osoak hartzen ditu.

m: +1, 0, –1 balioak onartzen dira.

s: –1/2 eta +1/2 arteko frakzio zenbakiak soilik onartzen dira.

Zenbaki kuantikoaren n-balioak orbitalaren tamaina adierazten du, hau da, nukleotik hurbil dagoen ala ez.

l zenbaki kuantikoaren balioek orbital mota adierazten dute:

l = 0 denean, s orbitala da.

l = 1 denean, p orbitalak dira.

l = 2 denean, d orbitalak dira.

l = 3 denean, f orbitalak dira.

m balioak orbitalaren orientazioa hartzen du kontuan.

s balioak, ostera, atomoaren elektroiak duen biraketaren momentu angeluarra hartzen du kontuan.

Elkarrekin dauden lau zenbaki atomikoek elektroiaren egoera definitzen dute. Atomo berean ezin dira zenbaki kuantiko guztiak berberak dituzten elektroi bi egon. Horregatik, behin orbital baten tamaina, mota eta orientazioa definitu ondoren, lehen hiru zenbaki kuantikoak erabiliz (n, l eta m), bi elektroi gehienez egon daitezke egoera horretan. Bi elektroien zenbaki kuantikoek ezberdinak izan behar dutenez derrigor, s spinaren zenbaki kuantikoak (laugarren zenbakiak) ezberdina izan behar du.

Orbitalen formari dagokionez, zenbaki kuantiko angeluarrak erabiltzen ditugu.

s orbitalak

s orbitalak atomoaren inguruan esfera forma du. Hainbat modu daude irudikatzeko. Adibidez, hodei elektronikoa balitz bezala; horretan, elektroia aurkitzeko probabilitatea oso handia da. Zirkulu-formako bolumenaren bidez ere irudikatzen da, eta zirkulu horretan emango dute elektroiek denbora gehien.

p orbitalak

p orbitalak puntu baten bidez lotutako bi esferen forma du; baina pixka bat zanpatuta daude zirkuluak, biak lotuta daudelako. Orbitalak hiru ardatzetan kokatzen dira. Orbital horiek elektroiak duen energia ere adierazten dute.

d orbitalak

d orbitalek bost forma ezberdin dituzte: lauk lau lobulu edo bi lobulu bikoitz dituzte; batek bi lobulu eta erdian eraztuna.

f orbitalak

Hauek zazpi forma desberdin dituzte. Beheko marrazkian daude, berdez.

Laburpena

s orbitala	p orbitalak	d orbitalak	f orbitalak
l = 0	l = 1	l = 2	l = 3
m = 0	m = –1, 0, +1	m = –2, –1, 0, +1, +2	m = –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3
s orbital bat	p hiru orbital	d bost orbital	f zazpi orbital
2 elektroi	6 elektroi	10 elektroi	14 elektroi