Orbitale

Nedeljivi. Atomi? Ne, delci!
Odgovori
lol pain
Prispevkov: 33
Pridružen: 14.1.2014 15:23

Orbitale

Odgovor Napisal/-a lol pain » 7.2.2014 15:07

Pozdravljeni!

Mene pa zanima, kaj se gleda pri prodiranju elektrona v notranje orbitale, če primerjaš dva različna elektrona npr. p in d orbital? Ploščina grafa znotraj notranjih orbital ali kaj drugega?

Prav tako me zanima, kaj natančno se dogaja pri praznjenju prehodnih elementov z energijami d- in s-orbital? Ali je d- orbitala ob prejetju elektrona že stabilnejša od s-orbitale in zato najprej s-orbitala odda elektrone?

Hvala za odgovore!

LP

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Orbitale

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 7.2.2014 15:48

Saj so sorodne teme, lahko v prihodnje nadaljuješ v tej temi, ni treba nove odpirat...

Verjetnost za nahajanje elektrona v nekem volumnu je integral gostote verjetnosti po volumnu (lahko rečeš "ploščina", ampak ne smeš samo radialnega dela gledat, recimo že to, da je pri večjem radiju prostora več, nekaj prispeva). V bistvu najbrž hočeš vedet verjetnost, da je elektron znotraj neke lupine. Sicer ponavadi gledaš kar povprečen polmer, to kar dobro pove kako daleč je elektron v povprečju.

Vedet moraš, da je "idealiziran" model vodikovega atoma (oziroma kakšnega drugega, če vzameš naboj jedra večji - to samo skrči vse orbitale, oblike so iste) izračunan za EN SAM ELEKTRON. Torej, za elektron, ki ga nič ne zmoti pri njegovem kvantnem stanju. To je seveda skrajno daleč od resnice. Na srečo so vplivi vseeno dokaj majhni, tako da vsaj približno lahko govorimo o istih orbitalah, vsaj po obliki. Se jim pa spremenijo energije. Niso več po tisti formuli [osnovno stanje]/n^2, ampak se razmaknejo (medsebojni vpliv elektronov v bližnjih orbitalah). Pri d orbitalah so premiki energijskih nivojev že tako hudi, da se vrstni red po energijah pomeša. Elektroni hočejo bit vedno v najnižjem energijskem stanju, tako da vrstni red spremeni vrstni red polnjenja in praznjenja. Seveda se tukaj ne da več nič kaj dosti na roke računat. Čisto kot zanimivost mogoče - osnovni princip računanja je Hartree-Fockov približek, ko začneš z osnovnim modelom brez medsebojnih vplivov, potem pa iz teh izračunaš gostoto naboja (sorazmerno s kvadratom valovne funkcije), iz tega pa popravljen električni potencial v prostoru in v tem polju potem računaš še enkrat (numerično seveda), s čimer dobiš spremenjene orbitale in njihove energije). To potem ponavljaš, dokler ni samousklajeno (se ne spreminja več, ko iz novih orbital računaš novo polje).

V najenostavnejšem pogledu si lahko misliš, da gre za enostaven odboj med enako predznačenimi naboji (to je poenostavitev, v splošnem je spin tudi važen).

lol pain
Prispevkov: 33
Pridružen: 14.1.2014 15:23

Re: Orbitale

Odgovor Napisal/-a lol pain » 7.2.2014 17:19

Hvala za opozorilo.

Hvala tudi za odgovor. Zanima me še, da je npr. 4s-orbitala zunanja, 3d-orbitala pa notranja orbitala. Če se najprej polni 4s- in nato 3d-orbitala ali ni obratno? In ali nima nato atom "obliko" 3d-orbital (npr. za Cr ali Cu), če se ta zadnja polni?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Orbitale

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 7.2.2014 18:42

Dobro vprašanje... energija ni nujno direktno povezana s povprečnim polmerom, če se ene orbitale bolj ovirajo kot druge, ima lahko 4s nižjo energijo tudi, če je večja (po logiki - elektron gre raje v 4s, kjer ima prostor, kot pa da se gužva notri, kjer je že ful negativnega naboja od ostalih orbital), ker ga manj stane bit v višji orbiti kot se gužvat doli. Saj si lahko predstavljaš - tam so že 3p in 3s orbitale, je gužva.

Sama oblika je taka, da če je lupina polna, bo zmeraj več ali manj okroglo, tako, kot pri p-orbitalah vsaka vzame svojo koordinatno smer in skupaj zapolnijo prostor. Pa tudi drugače je zoprno govorit o obliki: za izoliran atom ni preferenčne smeri - in če ga nič ne meri, je kvantno mehansko v nedoločenem stanju tudi glede orientacije orbital - tako da vedno lahko rečeš, da je okroglo. Ko pa se z nečim približaš, se ti bodo pa orbitale hitro začele hibridizirat - elektroni si "namešajo" različne orbitale tako, da iz njih glede na popravljene razmere (bližnji elektronski pari sosednjih atomov) sestavijo kombinacijo z najnižjo in kombinacijo z najvišjo energijo (spet poiščejo lastna stanja energije, ki niso več ista, kot so bila). Hibridizacije najbolje najbrž poznaš iz dogajanja pri ogljiku.

lol pain
Prispevkov: 33
Pridružen: 14.1.2014 15:23

Re: Orbitale

Odgovor Napisal/-a lol pain » 8.2.2014 18:12

Hvala za odgovor!

lol pain
Prispevkov: 33
Pridružen: 14.1.2014 15:23

Re: Orbitale

Odgovor Napisal/-a lol pain » 10.2.2014 16:29

Pozdravljeni!

Pojavilo se je še eno vprašanje v zvezi z orbitalami. Npr. če pogledamo radialni del 3p-orbitale in 2p-orbitale ali bo verjetnost nahajanja elektrona na enakih razdaljah od jedra? 3p-orbitala ima verjetnost elektrona ločeno z vozliščnimi površinami in me zanima če te vrjetnosti sovpadajo z razdaljami v 2p-orbitali. Oziroma poenostavljeno, ali se lahko 3p-elektron pojavi v 2p-orbitali, če sta orbitali polni?

Hvala za odgovor.

LP

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Orbitale

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 10.2.2014 17:53

No nekaj prekrivanja je vedno, saj je valovna funkcija neničelna povsod razen na vozelnih ploskvah, ampak povprečna razdalja od jedra pa s prvim kvantnim številom vztrajno raste. Radij je odvisen tudi od drugega kvantnega števila (l - izbira orbitale s,p,d,...), saj je radialni del porazdelitve odvisen tako od n kot tudi od l. Nekatere zanima tudi maksimum verjetnosti (se obnaša nekoliko drugače kot povprečje). Razlika je seveda tudi, ali povprečiš |r| ali r^2 in potem koreniš. Ker s tem samo gledaš določene specifične lastnosti - v splošnem moraš pa seveda gledat celo valovno funkcijo, da veš točno v kakšnem stanju je.

Poglej si
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1 ... .app12/pdf
kjer imaš na strani 4 vsa ta povprečja (izražena z Bohrovim radijem). Za vodikov atom seveda, pri drugih atomih je vse skupaj precej bližje, ker je privlak jedra močnejši (bolj pozitivno).

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 2 gostov