Beste antwoord
1s orbitaal:
De orbitaal die wordt ingenomen door het waterstofelektron wordt een 1s-orbitaal genoemd. De “1” geeft het feit aan dat de orbitaal zich op het energieniveau bevindt dat het dichtst bij de kern. De “s” vertelt je over de vorm van de orbitaal. s orbitalen zijn sferisch symmetrisch rond de kern – in elk geval als een holle bal gemaakt van nogal dik materiaal met de kern in het midden.
2s orbitaal:
De orbitaal aan de linkerkant is een 2s-orbitaal. Dit is vergelijkbaar met een 1s-orbitaal, behalve dat het gebied waar de grootste kans is om het elektron te vinden verder van de kern verwijderd is – dit is een orbitaal op het tweede energieniveau.
Antwoord
Ja. De kansverdelingen van een elektron in de 1s en 2s orbitalen overlappen elkaar. Beide verdelingen zijn continue en vloeiende functies die zich uitstrekken tot een oneindige afstand van de kern. Daarom overlappen de twee orbitalen tot op zekere hoogte de hele ruimte.
Een elektron kan echter ook in een lineaire superpositie van 1s en 2s orbitalen. De lineaire superpositie hoeft niet equivalent te zijn aan een van de orbitaal alleen. De lineaire superpositie heeft zijn eigen kansverdeling. Je zou een lineaire superpositie van toestand 1s en 2s een hybride orbitaal kunnen noemen.
Dus je had kunnen vragen: Als het elektron aanwezig is in het overlappende gebied, zou het dan worden beschouwd als een hybride van 1s en 2s? .
In feite kun je een experiment ontwerpen dat alleen een hybride superpositie detecteert. Elke chemische binding wordt gelabeld door de specifieke orbitaal, puur of hybride, die deelneemt aan de binding.
Als je elektron zich in een superpositie van staten 1s en 2s bevindt, kan het nog steeds overal in de ruimte zijn. Het kan niet worden beperkt tot één gebied in de ruimte, omdat noch de 1s noch 2s orbitaal beperkt zijn tot een gebied in de ruimte. Het elektron heeft een beperkte kans om buiten ELK gebied te zijn dat u definieert.
Dus uw vraag is slecht gesteld. Een goede vraag zou zijn: In welke lineaire superpositie van toestanden 1s en 2s zou een elektron een specifieke kans hebben om in een specifiek gebied te zijn?.
Zie het in termen van een Heisenberg-onzekerheidsprincipe waarbij orbitalen. Orbitalen zijn vergelijkbaar met momenta. Je kunt de orbitaal en de positie van een elektron niet tegelijkertijd precies bepalen. Als je een experiment doet dat precies de baan van dat elektron bepaalt, dan heb je de positie van dat elektron onzeker gemaakt. Omgekeerd, als je de positie van een elektron precies bepaalt, dan heb je de baan van dat elektron onzeker gemaakt. Orbitalen en posities zijn dus wederzijds niet te bepalen.
Een chemische binding bestaat uit een paar elektronen in dezelfde orbitale toestand, hoewel tegengesteld in spin. Chemische bindingen zijn ook gebieden tussen atomen waar de kans op elektronen hoog is. Er is dus een beetje onduidelijkheid over de orbitaal waaruit de twee elektronen in een covalente binding bestaan. Dus een chemische binding kan worden gekarakteriseerd in termen van orbitaal op verschillende manieren die ik spruitstukken zal noemen. Bij een chemische binding kan een atomaire orbitaal of een hybride orbitaal betrokken zijn.
Dit onderscheid is erg belangrijk in de chemie. Atoomorbitalen kunnen, voordat ze onderdeel worden van een chemische binding, hybridiseren. De docent legt eerst de orbitalen van het waterstofatoom uit, die zonder uitleg naar alle atomen worden geëxtrapoleerd. Vervolgens zal de leraar eenvoudige wetten presenteren over hoe deze orbitalen chemische bindingen vormen. Vervolgens zal de leraar deze eenvoudige wetten deconstrueren door hybridisatie te introduceren. Dan begint de leerling in de klas te schreeuwen: ‘NU WAT? HYBRIDISATIE? ’
Wees niet die student!)