Paras vastaus
1s kiertorata:
Vetyelektronin miehittämää kiertorataa kutsutaan 1s kiertoradaksi. ”1” edustaa sitä, että kiertorata on energiatasoa lähinnä ydin. ”s” kertoo sinulle kiertoradan muodon. s orbitaalit ovat pallomaisesti symmetrisiä ytimen ympärillä – kussakin tapauksessa kuin ontto pallo, joka on valmistettu melko paksusta materiaalista ja jonka ydin on keskellä.
2s kiertorata:
Vasemmanpuoleinen kiertorata on 2s kiertorata. Tämä on samanlainen kuin 1s kiertorata, paitsi että alue, jolla on suurimmat mahdollisuudet löytää elektroni, on kauempana ytimestä – tämä on kiertorata toisella energiatasolla.
Vastaa
Kyllä. Elektronin todennäköisyysjakaumat 1s ja 2s orbitaaleissa ovat päällekkäisiä. Molemmat jakaumat ovat jatkuvia ja sujuvia toimintoja, jotka ulottuvat äärettömälle etäisyydelle ytimestä, joten nämä kaksi orbitaalia ovat jossain määrin päällekkäisiä koko avaruuden kanssa.
Elektroni voi kuitenkin olla myös lineaarisessa 1s: n ja 2s kiertoradat. Lineaarisen päällekkäisyyden ei tarvitse olla yhtäpitävä kummallakaan kiertoradalla yksin. Lineaarisella superpositiolla on oma todennäköisyysjakauma. Tilojen 1 ja 2 lineaarista superpositiota voidaan kutsua hybridikiertoradaksi.
Joten olisit voinut kysyä: ”Jos elektroni on läsnä päällekkäisellä alueella, pidetäänkö sitä 1: n ja 2: n hybridinä? .
Itse asiassa voit suunnitella kokeen, joka havaitsee vain hybridisen päällekkäisyyden. Jokainen kemiallinen sidos on merkitty tietylle orbitaalille, puhtaalle tai hybridille, joka osallistuu sidokseen.
Jos elektronisi on missä tahansa tilojen 1s ja 2s superpositiossa, se voi silti olla missä tahansa avaruudessa. Sitä ei voida rajoittaa yhteen avaruusalueeseen, koska 1s tai 2s kiertorata ei ole rajoitettu mihinkään avaruusalueeseen. Elektronilla on rajallinen todennäköisyys olla minkä tahansa määrittelemäsi alueen ulkopuolella.
Joten kysymyksesi on väärin esitetty. Oikea kysymys olisi: ”Missä tilojen 1s ja 2s lineaarisessa päällekkäisyydessä elektronilla olisi erityinen todennäköisyys olla tietyllä alueella?”.
Ajattele sitä Heisenbergin epävarmuusperiaatteella, johon sisältyy kiertoradat. Orbitaalit ovat samanlaisia kuin momentat. Elektronin kiertoradaa ja sijaintia ei voida määrittää tarkasti samanaikaisesti. Jos teet kokeen, joka määrittää tarkasti kyseisen elektronin kiertoradan, olet tehnyt kyseisen elektronin sijainnin epävarmaksi. Ja päinvastoin, jos määrität elektronin sijainnin tarkasti, olet tehnyt elektronin kiertoradasta epävarman. Joten kiertoradat ja sijainnit ovat keskenään määrittelemättömiä. Kemialliset sidokset ovat myös alueita atomien välillä, joilla elektronien todennäköisyys on suuri. Joten on vähän epäselvyyttä siitä, mistä kiertoradasta kaksi elektronia kovalenttisessa sidoksessa koostuvat. Joten yhtä kemiallista sidosta voidaan luonnehtia kiertoradalla useilla tavoilla, joita kutsun moniosaisiksi. Kemiallinen sidos voi sisältää yhden atomi- tai hybridikiertoradan.
Tämä ero on erittäin tärkeä kemiassa. Ennen atomiset kiertoradat voivat hybridisoitua, ennen kuin niistä tulee osa kemiallista sidosta. Opettaja selittää ensin vetyatomien kiertoradat, jotka ekstrapoloidaan ilman selityksiä kaikille atomille. Sitten opettaja esittää yksinkertaisia lakeja siitä, kuinka nämä kiertoradat muodostavat kemiallisia sidoksia. Sitten opettaja purkaa nämä yksinkertaiset lait ottamalla käyttöön hybridisaation. Sitten luokan opiskelija alkaa huutaa: NYT MITÄ? HYBRIDOINTI? ’
Älä ole tuo opiskelija!)