S P D F Orbitalen en hoekmomentumkwantumnummers

De orbitale letters worden geassocieerd met het hoekmomentumquantumnummer, waaraan een geheel getal van 0 tot 3 wordt toegewezen. De s correleert met 0, p tot 1, d tot 2, en f tot 3. Het kwantum van het hoekmomentum kan worden gebruikt om de vormen van de elektronische orbitalen te geven.

Wat staat S, P, D, F voor?

De orbitale namen s, p, d, en f staan ​​voor namen gegeven aan groepen lijnen oorspronkelijk genoteerd in de spectra van de alkalimetalen. Deze lijngroepen worden genoemd scherp, principaal, diffuus, en fundamenteel.

Vormen van orbitalen en patronen van elektronendichtheid

De s orbitalen zijn bolvormig, terwijl p orbitalen zijn polair en georiënteerd in bepaalde richtingen (x, y en z). Het is misschien eenvoudiger om aan deze twee letters te denken in termen van orbitale vormen (d en f worden niet zo gemakkelijk beschreven). Als u echter naar een dwarsdoorsnede van een orbitaal kijkt, is deze niet uniform. Voor de s orbitaal, bijvoorbeeld, zijn er shells met hogere en lagere elektronendichtheid. De dichtheid nabij de kern is erg laag. Het is echter niet nul, dus er is een kleine kans om een ​​elektron in de atoomkern te vinden.

Wat de orbitale vorm betekent

De elektronenconfiguratie van een atoom geeft de verdeling van elektronen over beschikbare schalen aan. Op elk moment kan een elektron overal zijn, maar het zit waarschijnlijk ergens in het volume dat wordt beschreven door de orbitale vorm. Elektronen kunnen zich alleen verplaatsen tussen orbitalen door een pakket of kwantum van energie te absorberen of uit te zenden.

De standaardnotatie geeft de subshell-symbolen achter elkaar weer. Het aantal elektronen in elke subschaal wordt expliciet vermeld. De elektronenconfiguratie van beryllium, met een atoom (en elektron) nummer van 4, is bijvoorbeeld 1s²2s² of [He] 2s². Het superscript is het aantal elektronen in het niveau. Voor beryllium zijn er twee elektronen in de 1s orbitaal en 2 elektronen in de 2s orbitaal.

Het getal voor het energieniveau geeft relatieve energie aan. Bijvoorbeeld, 1s is lagere energie dan 2s, wat op zijn beurt een lagere energie is dan 2p. Het getal voor het energieniveau geeft ook de afstand tot de kern aan. De 1s is dichter bij de atoomkern dan 2s.

Elektronen vulpatroon

Elektronen vullen energieniveaus op een voorspelbare manier op. Het elektronenvulpatroon is:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f

• s kan 2 elektronen bevatten
• p kan 6 elektronen bevatten
• d kan 10 elektronen bevatten
• f kan 14 elektronen bevatten

Merk op dat individuele orbitalen maximaal twee elektronen bevatten. Er kunnen twee elektronen in een s-orbital, p-orbitaal, of d-orbitaal. Er zitten meer orbitalen in f dan d, enzovoorts.