轨道与子能级：差异与比较

量子力学是物理和化学最重要的部分之一。它描述了原子和亚原子粒子的属性。轨道和子能级是携带原子的电子的两个部分，它们彼此混淆。尽管两者有一些相似之处，但它们具有不同的属性。

关键精华

1. 轨道是可能发现电子的区域，而子能级是电子壳层内的能级。
2. 每个亚级由一个或多个轨道组成：s、p、d 和 f。
3. 子级标有主量子数和字母，而电子云形状代表轨道。

轨道与子级

轨道是原子核周围的三维空间区域，其中最有可能找到电子。 子能级是一组具有相同 n 和 l 量子数值的轨道。 有四种类型的子级别：s、p、d 和 f，可以进一步细分。

轨道是描述原子中电子最可能的位置和行为的数学函数。 原子的每个轨道都被表征为三个描述电子能量的量子数， 角 动量和原子的矢量分量。

子能级被定义为量子力学中的能级。 在化学中，这些能级与原子的电子有关。 然而，在物理学中，这些能级也与原子核有关。 保持电子的能力因每个亚能级而异。

对比表

比较参数	轨道数	子级别
定义	描述电子位置的数学函数。	原子电子和原子核的能级。
您所属的事业部	它们是子级别的类型。	它们是轨道的类型。
电子容量	一个轨道可以容纳两个电子。	随每个子级别的容量而变化。
形状	对称、哑铃或复杂的形状。	未定义为形状。
宗旨	确定电子的位置。	化学键的预测。

什么是轨道？

轨道是描述原子中电子最可能的位置和行为的数学函数。 轨道也称为电子的波函数。 四种基本类型的轨道存在 s、p、d 和 f 轨道。 每个轨道最多只能容纳两个电子。

原子的每个轨道都被表征为三个描述电子能量、角动量和矢量的量子数 元件 的原子。 角动量是电子的电子自旋。 这种电子在轨道上的自旋或正或负，称为电子的自旋态。

随着轨道从根本上远离原子核，它们的大小随着每一步逐渐增加，从而导致更高的能级。 由于s轨道是距离原子核最近的最小轨道，它携带电子的概率最高。 另一方面，f 轨道大且远离原子核。 它携带着非常高的能量。

轨道的物理特性，包括其形状和大小，取决于波函数的 广场. 靠近原子核的轨道相对更稳定。 结果，他们定义了形状。 S 轨道呈球对称形状，p 轨道和 d 轨道呈哑铃状，f 轨道具有高能级，因此具有复杂的扩散形状。

什么是子级别？

子能级被定义为量子力学中的能级。 在化学中，这些能级与原子的电子有关。 然而，在物理学中，这些能级也与原子核有关。 保持电子的能力因每个亚能级而异。 原子的亚能级分为携带电子的各种轨道。 原子主要有四个主要的能量子能级。 随着子能级的增加，存在的电子的能量也增加。

能量亚能级 1 只有一个 s 轨道，因此它只能携带两个电子。 另一方面，能量亚能级 2 具有一个 s 轨道和三个 p 轨道。 由于一个轨道只能携带 2 个电子，因此能量亚能级 2 可以容纳 8 个电子。 当我们进入第 3 级时，能量水平和容量显着增加。 亚层 3 比 p 轨道有五个额外的 d 轨道。 亚层 3 共有 18 个轨道，可携带 4 个电子。 同样，第 7 层比第 3 层多了 32 个 f 轨道。因此，它总共可以携带 XNUMX 个电子。

电子在所有原子中的分布是不同的。 这些子能级决定了电子在原子核周围的分布，因此，它使我们能够预测原子可以与其他元素形成的化学键。

轨道和子能级之间的主要区别

1. 轨道具有具有自旋方向的电子，而子能级具有不同的能级。
2. 轨道是子层的类型，而子层是轨道的​​类型。
3. 每个轨道最多可以容纳两个电子，而电子的容量因每个子级而异。
4. 轨道在原子内部没有定义的边界，而子级是预先定义的。
5. 轨道的形状可以是对称的、哑铃状的或复杂的，而子级没有定义为形状。

参考资料

1. https://link.springer.com/article/10.1007/BF02461321
2. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3700/20/16/028/meta

最后更新时间：11 年 2023 月 XNUMX 日