ベストアンサー
1s軌道：
水素電子が占める軌道は、 1s軌道と呼ばれます。 “1” は、軌道が最も近いエネルギー準位にあるという事実を表しています。核。 “s” は、軌道の形状を示します。 s軌道は、原子核の周りで球対称です。いずれの場合も、中心に原子核があるかなり分厚い材料でできた中空のボールのようです。
2s軌道：
左側の軌道は 2s軌道。 これは1s軌道に似ていますが、電子を見つける可能性が最も高い領域が原子核から離れている点が異なります。これは2番目のエネルギー準位での軌道です。
答え
はい。 1s軌道と2s軌道の電子の確率分布は重なります。どちらの分布も、原子核から無限の距離まで伸びる連続で滑らかな関数です。したがって、2つの軌道は、すべての空間である程度重なります。
ただし、電子は1と1の線形重ね合わせでもかまいません。 2秒軌道。線形重ね合わせは、いずれかの軌道のみと同等である必要はありません。線形重ね合わせには、独自の確率分布があります。状態1と2の線形重ね合わせを混成軌道と呼ぶことができます。
したがって、「電子が重なり合った領域に存在する場合、1と2の混成と見なされますか？」 。
実際、ハイブリッド重ね合わせのみを検出する実験を設計できます。各化学結合は、結合に関与する純粋またはハイブリッドの特定の軌道によってラベル付けされます。
電子が状態1と2の重ね合わせにある場合でも、空間内のどこにでも存在できます。 1s軌道も2s軌道も空間のどの領域にも限定されていないため、1つの空間領域に限定することはできません。電子は、あなたが定義したどの領域の外にもある可能性が有限です。
したがって、あなたの質問は不適切です。適切な質問は、「状態1と2のどの線形重ね合わせで、電子が特定の領域に存在する特定の確率を持つか」です。
以下を含むハイゼンベルグの不確定性原理の観点から考えてください。軌道。軌道は運動量に似ています。電子の軌道と位置を同時に正確に決定することはできません。その電子の軌道を正確に決定する実験を行うと、その電子の位置が不確実になります。逆に、電子の位置を正確に決定すると、その電子の軌道が不確実になります。したがって、軌道と位置は相互に決定できません。
化学結合は、スピンが反対であるにもかかわらず、同じ軌道状態にある電子対で構成されます。化学結合は、電子の確率が高い原子間の領域でもあります。したがって、共有結合の2つの電子がどの軌道で構成されているかについては少しあいまいさがあります。したがって、1つの化学結合は、私が多様体と呼ぶいくつかの方法で軌道の観点から特徴付けることができます。化学結合には、1つの原子軌道または混成軌道が含まれる場合があります。
この区別は、化学において非常に重要です。原子軌道は、化学結合の一部になる前に、混成することができます。先生は最初に水素原子軌道を説明します。それはすべての原子に説明なしで外挿されます。次に、教師はこれらの軌道が化学結合を形成する方法に関する簡単な法則を提示します。次に、教師はハイブリダイゼーションを導入することによってこれらの単純な法則を分解します。すると、クラスの生徒が「今何？」と叫び始めます。ハイブリダイゼーション？」
その学生にならないでください！）