Bedste svar
1s orbital:
Orbitalen optaget af hydrogenelektronen kaldes en 1s orbital. “1” repræsenterer det faktum, at orbitalen er i det energiniveau, der er tættest på kerne. “s” fortæller dig om banens form. s orbitaler er sfærisk symmetriske omkring kernen – i hvert tilfælde som en hul kugle lavet af temmelig klumpet materiale med kernen i centrum.
2s orbital:
Orbitalen til venstre er en 2s orbital. Dette svarer til et 1s orbital bortset fra at det område, hvor der er størst chance for at finde elektronen, er længere væk fra kernen – dette er en bane på det andet energiniveau.
Svar
Ja. Sandsynlighedsfordelingerne af en elektron i 1s og 2s orbitaler overlapper hinanden. Begge fordelinger er kontinuerlige og glatte funktioner, der strækker sig til uendelig afstand fra kernen. Derfor overlapper de to orbitaler til en vis grad over hele rummet.
Imidlertid kan en elektron også være i en lineær superposition af 1s og 2s orbitaler. Den lineære superposition behøver ikke at svare til hverken orbital alene. Den lineære superposition vil have sin egen sandsynlighedsfordeling. Man kan kalde en lineær superposition af tilstand 1s og 2s for en hybridbane.
Så du kunne have spurgt, Hvis elektronen er til stede i det overlappede område, ville det blive betragtet som en hybrid af 1s og 2s? .
Faktisk kan du designe et eksperiment, der kun registrerer en hybrid superposition. Hver kemisk binding er mærket af den specifikke orbitale, rene eller hybrid, der deltager i bindingen.
Hvis din elektron er i en hvilken som helst superposition af tilstande 1s og 2s, kan den stadig være hvor som helst i rummet. Det kan ikke begrænses til en region af rummet, fordi hverken 1s eller 2s orbital er begrænset til nogen region i rummet. Elektronen har en endelig sandsynlighed for at være uden for ALLE regioner, som du definerer.
Så dit spørgsmål er dårligt stillet. Et korrekt spørgsmål ville være: I hvilken lineær superposition af stater 1s og 2s ville en elektron have en specifik sandsynlighed for at være i en bestemt region?.
Tænk på det i form af et Heisenberg usikkerhedsprincip, der involverer orbitaler. Orbitaler ligner momenta. Du kan ikke nøjagtigt bestemme kredsløbet og placeringen af et elektron på samme tid. Hvis du udfører et eksperiment, der præcist bestemmer elektronens kredsløb, har du gjort positionen for den elektron usikker. Omvendt, hvis du bestemmer positionen for en elektron præcist, så har du gjort kredsløbet for den elektron usikker. Så orbitaler og positioner er gensidigt ubestemelige.
En kemisk binding består af et par elektroner i samme orbitale tilstand, men modsat i spin. Kemiske bindinger er også regioner mellem atomer, hvor elektron sandsynligheden er høj. Så der er en smule uklarhed med hensyn til, hvilken orbitale de to elektroner i en kovalent binding består af. Så en kemisk binding kan karakteriseres i form af orbital på flere måder, som jeg vil kalde manifolds. En kemisk binding kan involvere en atombane eller en hybridbane.
Denne forskel er meget vigtig inden for kemi. Atomiske orbitaler kan hybridisere, inden de bliver en del af en kemisk binding. Læreren forklarer først orbitalerne på brintatomet, som ekstrapoleres uden forklaring til alle atomer. Derefter vil læreren præsentere enkle love om, hvordan disse orbitaler danner kemiske bindinger. Derefter vil læreren dekonstruere disse enkle love ved at indføre hybridisering. Derefter begynder eleven i klassen at skrige: NU HVAD? HYBRIDISERING? ’
Vær ikke den studerende!)