Beste Antwort
1s Orbital:
Das vom Wasserstoffelektron besetzte Orbital wird als 1s Orbital bezeichnet. Die „1“ repräsentiert die Tatsache, dass sich das Orbital in dem Energieniveau befindet, das dem am nächsten liegt Kern. Das „s“ informiert Sie über die Form des Orbitals. s Orbitale sind sphärisch symmetrisch um den Kern – jeweils wie eine hohle Kugel aus ziemlich klobigem Material mit dem Kern in der Mitte.
2s-Orbital:
Das Orbital links ist ein 2s-Orbital. Dies ähnelt einem 1s-Orbital, außer dass der Bereich, in dem die größte Chance besteht, das Elektron zu finden, weiter vom Kern entfernt ist – Dies ist ein Orbital auf der zweiten Energieebene.
Antwort
Ja. Die Wahrscheinlichkeitsverteilungen eines Elektrons in den 1s und 2s Orbitalen überlappen sich. Beide Verteilungen sind kontinuierliche und glatte Funktionen, die sich bis zu einer unendlichen Entfernung vom Kern erstrecken. Daher überlappen sich die beiden Orbitale in gewissem Maße über den gesamten Raum.
Ein Elektron kann sich jedoch auch in einer linearen Überlagerung von 1s und 1s befinden 2s Orbitale. Die lineare Überlagerung muss keinem der beiden Orbitale allein entsprechen. Die lineare Überlagerung hat eine eigene Wahrscheinlichkeitsverteilung. Man kann eine lineare Überlagerung der Zustände 1s und 2s als Hybridorbital bezeichnen.
Sie hätten also fragen können: „Wenn das Elektron in der überlappenden Region vorhanden ist, würde es als Hybrid aus 1s und 2s betrachtet werden? .
Tatsächlich können Sie ein Experiment entwerfen, das nur eine hybride Überlagerung erkennt. Jede chemische Bindung ist durch das spezifische Orbital (rein oder hybrid) gekennzeichnet, das an der Bindung beteiligt ist.
Wenn sich Ihr Elektron in einer Überlagerung der Zustände 1s und 2s befindet, kann es sich immer noch irgendwo im Raum befinden. Es kann nicht auf eine Region des Raums beschränkt werden, da weder das 1s- noch das 2s-Orbital auf eine Region des Raums beschränkt sind. Das Elektron hat eine begrenzte Wahrscheinlichkeit, sich außerhalb JEDER von Ihnen definierten Region zu befinden.
Ihre Frage ist also schlecht gestellt. Eine richtige Frage wäre: „In welcher linearen Überlagerung der Zustände 1s und 2s hätte ein Elektron eine bestimmte Wahrscheinlichkeit, sich in einer bestimmten Region zu befinden?“.
Stellen Sie sich dies als Heisenberg-Unsicherheitsprinzip vor Orbitale. Orbitale ähneln Impulsen. Sie können das Orbital und die Position eines Elektrons nicht gleichzeitig genau bestimmen. Wenn Sie ein Experiment durchführen, das das Orbital dieses Elektrons genau bestimmt, haben Sie die Position dieses Elektrons unsicher gemacht. Wenn Sie umgekehrt die Position eines Elektrons genau bestimmen, haben Sie das Orbital dieses Elektrons unsicher gemacht. Orbitale und Positionen sind also gegenseitig nicht bestimmbar.
Eine chemische Bindung besteht aus einem Elektronenpaar im gleichen Orbitalzustand, obwohl der Spin entgegengesetzt ist. Chemische Bindungen sind auch Bereiche zwischen Atomen, in denen die Elektronenwahrscheinlichkeit hoch ist. Es besteht also eine gewisse Unklarheit darüber, aus welchem Orbital die beiden Elektronen in einer kovalenten Bindung bestehen. Eine chemische Bindung kann also auf verschiedene Weise als Orbital charakterisiert werden, die ich als Mannigfaltigkeiten bezeichnen werde. Eine chemische Bindung kann ein Atomorbital oder ein Hybridorbital umfassen.
Diese Unterscheidung ist in der Chemie sehr wichtig. Atomorbitale können hybridisieren, bevor sie Teil einer chemischen Bindung werden. Der Lehrer erklärt zunächst die Wasserstoffatomorbitale, die ohne Erklärung für alle Atome extrapoliert werden. Dann wird der Lehrer einfache Gesetze vorstellen, wie diese Orbitale chemische Bindungen bilden. Dann wird der Lehrer diese einfachen Gesetze durch Einführung der Hybridisierung dekonstruieren. Dann fängt der Schüler in der Klasse an zu schreien: „JETZT WAS? HYBRIDISIERUNG? „
Sei nicht dieser Student!)