Kvantna mehanika jedan je od najvažnijih dijelova fizike i kemije. Opisuje svojstva atomskih i subatomskih čestica. Orbitale i podrazine dva su dijela elektrona koji nose atome koji su međusobno pobrkani. Iako njih dvoje dijele nekoliko sličnosti, imaju različita svojstva.
Ključni za poneti
- Orbitale su područja u kojima se vjerojatno nalaze elektroni, dok su podrazine energetske razine unutar elektronske ljuske.
- Svaki podnivo sastoji se od jedne ili više orbitala: s, p, d i f.
- Podrazine su označene glavnim kvantnim brojevima i slovima, dok oblik elektronskog oblaka predstavlja orbitale.
Orbitale vs podrazine
Orbitala je trodimenzionalno područje prostora oko jezgre atoma gdje se najvjerojatnije nalazi elektron. Podrazina je skupina orbitala s istim vrijednostima kvantnih brojeva n i l. Postoje četiri vrste podrazina: s, p, d i f, koje se mogu dalje raščlaniti.
Orbitale su matematičke funkcije koje opisuju najvjerojatnije mjesto i ponašanje elektrona u atomu. Svaka orbitala atoma karakterizirana je u tri kvantna broja koji opisuju energiju elektrona, kutni impuls i vektorsku komponentu atoma.
Podrazine su definirane kao energetske razine u kvantnoj mehanici. U kemiji su ove razine energije povezane s elektronima atoma. Međutim, u fizici su te razine energije također povezane s jezgrom. Kapacitet zadržavanja elektrona varira sa svakom podrazinom.
Tabela za usporedbu
| Parametri usporedbe | Orbitale | Podrazine |
|---|---|---|
| Definicija | Matematičke funkcije koje opisuju položaj elektrona. | Energetske razine atomskih elektrona i jezgre. |
| Podjela | To su vrste podrazina. | To su vrste orbita. |
| Kapacitet elektrona | Jedna orbitala može držati dva elektrona. | Varira ovisno o kapacitetu svake podrazine. |
| Oblikujte | Simetrični, bučice ili složeni oblici. | Nije definirano kao oblici. |
| Svrha | Određivanje položaja elektrona. | Predviđanje kemijskih veza. |
Što su orbitale?
Orbitale su matematičke funkcije koje opisuju najvjerojatnije mjesto i ponašanje elektrona u atomu. Orbitala je također poznata kao valna funkcija elektrona. Postoje četiri osnovne vrste orbitala: s, p, d i f-orbitala. Svaka orbitala može držati najviše dva elektrona.
Svaka orbitala atoma karakterizirana je u tri kvantna broja koji opisuju energiju elektrona, kutni moment i vektor sastavni dio atoma. Kutni moment je spin elektrona. Ovaj spin elektrona u orbitali je pozitivan ili negativan, što je poznato kao spinska stanja elektrona.
Kako se orbitale radikalno odmiču od jezgre, njihove se veličine postupno povećavaju sa svakim korakom što rezultira višim razinama energije. Budući da je s-orbitala najmanja i najbliža orbitala jezgri, ona ima najveću vjerojatnost da nosi elektrone. S druge strane, f-orbitala je velika i daleko od jezgre. Nosi vrlo visoku razinu energije.
Fizičke karakteristike orbitale, uključujući njen oblik i veličinu, ovisno o valnim funkcijama trg. Orbitale koje su blizu jezgre su relativno stabilnije. Kao rezultat toga, imaju definirane oblike. S-orbitale su sferno simetričnog oblika, p-orbitale i d-orbitale su oblikovane poput bučica, a f-orbitale imaju složene difuzne oblike jer imaju visoke razine energije.
Što su podrazine?
Podrazine su definirane kao energetske razine u kvantnoj mehanici. U kemiji su te razine energije povezane s elektronima atoma. Međutim, u fizici su te razine energije također povezane s jezgrom. Kapacitet držanja elektrona varira sa svakom podrazinom. Podrazine atoma podijeljene su na različite orbitale koje nose elektrone. Uglavnom postoje četiri glavne energetske podrazine atoma. Kako se podrazina povećava, tako se povećava i energija prisutnih elektrona.
Energetski podrazina 1 ima samo jednu s-orbitalu, tako da može nositi samo dva elektrona. S druge strane, energetska podrazina 2 ima jednu s-orbitalu i tri p-orbitale. Budući da jedna orbitala može nositi samo 2 elektrona, energetska podrazina 2 ima kapacitet zadržati 8 elektrona. Kako prelazimo na podrazinu 3, razine energije i kapacitet značajno rastu. Podrazina 3 ima pet dodatnih d-orbitala osim p-orbitala. Podrazina 3 uključuje ukupno devet orbitala koje mogu nositi 18 elektrona. Slično, podrazina 4 sadrži 7 dodatnih f-orbitala od podrazine 3. Dakle, može nositi ukupno 32 elektrona.
Raspodjela elektrona u svim atomima je različita. Ove podrazine određuju distribuciju elektrona oko jezgre, i stoga nam to omogućuje predviđanje kemijskih veza koje atom može formirati s drugim elementima.
Glavne razlike između orbitala i podrazina
- Orbitale imaju elektrone sa smjerom vrtnje, dok podrazine imaju različite razine energije.
- Orbitale su vrste podrazina, dok su podrazine vrste orbita.
- Svaka orbitala može držati najviše dva elektrona, dok kapacitet elektrona varira sa svakom podrazinom.
- Orbitale nemaju definirane granice unutar atoma, dok su podrazine unaprijed definirane.
- Oblik orbitala može biti simetričan, poput bučice ili složen, dok podrazine nisu definirane kao oblici.
- https://link.springer.com/article/10.1007/BF02461321
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3700/20/16/028/meta
Zadnje ažuriranje: 11. lipnja 2023
Uložio sam mnogo truda u pisanje ovog posta na blogu kako bih vam pružio vrijednost. Bit će mi od velike pomoći ako razmislite o tome da to podijelite na društvenim medijima ili sa svojim prijateljima/obitelji. DIJELJENJE JE ♥️
Piyush Yadav proveo je posljednjih 25 godina radeći kao fizičar u lokalnoj zajednici. On je fizičar koji strastveno želi učiniti znanost dostupnijom našim čitateljima. Posjeduje diplomu prirodnih znanosti i poslijediplomski studij znanosti o okolišu. Više o njemu možete pročitati na njegovom bio stranica.
Ovo je vrlo prosvjetljujuće. Nudi temeljito razumijevanje zamršenih detalja kvantne mehanike.
Usporedna tablica navedena u članku olakšava razumijevanje razlika između orbitala i podrazina.
Doista, tablica je izvrsna vizualna pomoć za usporedbu ta dva pojma.
Ovaj članak pruža sveobuhvatno razumijevanje principa kvantne mehanike i njihove primjene u kemiji i fizici.
Sjajan članak. Stvarno pojednostavljuje složenu temu kvantne mehanike i lijepo objašnjava razlike između orbitala i podrazina.
Apsolutno, objašnjenje je vrlo jasno i sažeto.
Potpuno se slažem, hvala što ste podijelili ovu vrijednu informaciju.
Detaljno objašnjenje kvantne mehanike, orbitala i podrazina vrlo je informativno i dobro istraženo.
Izvrstan članak koji vrlo detaljno ocrtava koncept orbitala i podrazina.
Apsolutno, pruža sveobuhvatan pregled teme.
Navedene reference nude dodatni materijal za čitanje onima koji žele dublje proučiti temu.
Fizičke karakteristike i razlike između orbitala i podrazina dobro su artikulirane u ovom članku.