Najlepsza odpowiedź
1s orbital:
Orbital zajmowany przez elektron wodoru nazywany jest 1-sekundowym orbitalem. „1” oznacza fakt, że orbital znajduje się na poziomie energii najbliższym jądro. „s” informuje o kształcie orbity. Orbitale s są sferycznie symetryczne wokół jądra – w każdym przypadku jak pusta kula wykonana z dość grubego materiału z jądrem w środku.
2-sekundowy orbital:
Orbital po lewej stronie to 2s orbital. Jest to podobne do orbitalu 1s z tą różnicą, że region, w którym istnieje największa szansa na znalezienie elektronu, znajduje się dalej od jądra – to jest orbital na drugim poziomie energii.
Odpowiedź
Tak. Rozkłady prawdopodobieństwa elektronu na orbitali 1s i 2s nakładają się. Oba rozkłady są ciągłymi i gładkimi funkcjami, które rozciągają się na nieskończoną odległość od jądra, dlatego oba orbitale nakładają się w pewnym stopniu na całą przestrzeń.
Jednak elektron może również znajdować się w liniowej superpozycji 1s i Orbitale 2s. Liniowa superpozycja nie musi być równoważna tylko orbitalowi. Liniowa superpozycja będzie miała własny rozkład prawdopodobieństwa. Liniową superpozycję stanów 1s i 2s można nazwać orbitalem hybrydowym.
Można by więc zapytać: „Jeśli elektron jest obecny w obszarze nakładania się, czy byłby uważany za hybrydę 1s i 2s? .
W rzeczywistości możesz zaprojektować eksperyment, który wykrywa tylko superpozycję hybrydową. Każde wiązanie chemiczne jest oznaczone przez określony orbital, czysty lub hybrydowy, który uczestniczy w tym wiązaniu.
Jeśli twój elektron znajduje się w dowolnej superpozycji stanów 1s i 2s, to nadal może znajdować się w dowolnym miejscu w przestrzeni. Nie można go ograniczyć do jednego obszaru przestrzeni, ponieważ ani orbital 1s, ani 2s nie są ograniczone do żadnego obszaru przestrzeni. Elektron ma skończone prawdopodobieństwo, że znajdzie się poza DOWOLNYM regionem, który zdefiniujesz.
Więc twoje pytanie jest źle postawione. Właściwe pytanie brzmiałoby: „W jakiej liniowej superpozycji stanów 1s i 2s elektron miałby określone prawdopodobieństwo znalezienia się w określonym regionie?”.
Pomyśl o tym w kategoriach zasady nieoznaczoności Heisenberga obejmującej orbitale. Orbitale są podobne do pędów. Nie możesz jednocześnie precyzyjnie określić orbitalu i położenia elektronu. Jeśli wykonasz eksperyment, który precyzyjnie określi orbital tego elektronu, to sprawisz, że pozycja tego elektronu będzie niepewna. I odwrotnie, jeśli precyzyjnie określisz położenie elektronu, wówczas jego orbital będzie niepewny. Tak więc orbitale i pozycje są wzajemnie nieokreślone.
Wiązanie chemiczne składa się z pary elektronów w tym samym stanie orbitalnym, chociaż spinu przeciwnego. Wiązania chemiczne są również regionami między atomami, w których prawdopodobieństwo wystąpienia elektronu jest wysokie. Jest więc trochę niejasności co do tego, z jakiego orbity składają się dwa elektrony w wiązaniu kowalencyjnym. Zatem jedno wiązanie chemiczne można scharakteryzować pod względem orbitalnym na kilka sposobów, które nazywam rozmaitościami. Wiązanie chemiczne może obejmować jeden orbital atomowy lub orbital hybrydowy.
To rozróżnienie jest bardzo ważne w chemii. Orbitale atomowe, zanim staną się częścią wiązania chemicznego, mogą hybrydyzować. Nauczyciel najpierw wyjaśni orbitale atomów wodoru, które zostaną ekstrapolowane bez wyjaśnienia na wszystkie atomy. Następnie nauczyciel przedstawi proste prawa dotyczące tego, jak te orbitale tworzą wiązania chemiczne. Następnie nauczyciel zdekonstruuje te proste prawa, wprowadzając hybrydyzację. Następnie uczeń w klasie zacznie krzyczeć: „CO TERAZ? HYBRYDYZACJA? ”
Nie bądź takim uczniem!)