Elektron yang membentuk orbital bola disebut. Orbital atom

Fungsi gelombang (7) yang menggambarkan keadaan elektron disebut orbital atom(AO).

Bilangan kuantum. Dalam mekanika kuantum, setiap AO ditentukan oleh tiga bilangan kuantum.

Bilangan kuantum utama N. Dapat mengambil nilai integer dari 1 hingga ∞. Bilangan kuantum utama menentukan:

nomor tingkat energi;

rentang energi elektron yang terletak di tingkat ini;

ukuran orbit;

jumlah sublevel dari tingkat energi tertentu (tingkat pertama terdiri dari satu sublevel, sublevel kedua, dua, ketiga, tiga, dst.);

Dalam Tabel Periodik Unsur nilai maksimal Bilangan kuantum utama sesuai dengan bilangan periode.

Bilangan kuantum orbital aku.Menentukan momentum sudut orbital (momentum) elektron, nilai yang tepat energi dan bentuk orbitalnya. Dapat mengambil nilai 0, 1, 2, 3,…, ( N-1).

Orbital atom– gambaran geometris dari fungsi gelombang satu elektron ψ, yang mewakili wilayah dengan kemungkinan paling besar adanya elektron dalam suatu atom. Ini membatasi wilayah ruang di mana probabilitas menemukan elektron memiliki nilai tertentu (90...99%). Kadang-kadang orbital disebut permukaan batas wilayah ini, dan dalam gambar, biasanya, penampang wilayah ini digambarkan oleh sebuah bidang yang melalui titik asal koordinat dan terletak pada bidang gambar. Pusat inti atom ditempatkan pada titik asal. Konsep “orbital”, tidak seperti “orbit”, tidak menyiratkan pengetahuan tentang koordinat pasti elektron. Bilangan kuantum orbital menentukan bentuk orbital atom. Pada aku=0 adalah bola, dengan aku=1 – volume delapan (halter), dengan aku=2 – roset empat kelopak.

Setiap nilai bilangan kuantum utama berhubungan dengan N nilai bilangan kuantum orbital aku(Tabel 1). Misalnya jika N=1, lalu aku hanya mengambil satu nilai ( aku=0), N=2 – dua nilai: 0 dan 1, dst. Setiap nilai numerik aku sesuai dengan tertentu bentuk geometris orbital dan diberi sebutan huruf. Empat huruf pertama dari sebutannya adalah asal sejarah dan berhubungan dengan karakter garis spektral. S, P, D, F– huruf pertama kata-kata bahasa Inggris, digunakan untuk memberi nama garis spektral: tajam (tajam), utama (utama), menyebar (menyebar), mendasar (utama). Sebutan orbital lain diberikan dalam urutan abjad: G, H, …

Tabel 1

Nilai bilangan kuantum utama dan orbital

Penunjukan sublevel apa pun ditentukan oleh dua bilangan kuantum - yang utama (saat menulis, nilai numerik ditunjukkan) dan orbital (saat menulis, penunjukan huruf ditunjukkan; orbital ()nilai numerik ditunjukkan oleh dua bilangan kuantum - yang utama). Misalnya, sublevel energi yang mana N=2 dan aku=1, harus ditetapkan sebagai berikut: 2p-subtingkat. Semua orbital dengan nilai yang sama aku memiliki hal yang sama rumus geometris dan bergantung pada nilai bilangan kuantum utama, ukurannya berbeda. Misalnya, semua orbital yang mana aku=0 (S-orbital) berbentuk simetris bola dan ukurannya berbeda-beda bergantung pada nilai bilangan kuantum utama. Semakin tinggi nilainya N, semakin besar ukuran orbitalnya.

Bilangan kuantum magnetik ml.Menentukan kemungkinan nilai proyeksi momentum sudut orbital sebuah elektron ke arah tetap dalam ruang (misalnya, ke sumbu z). Ia menerima hal negatif dan nilai-nilai positif aku, termasuk nol. Jumlah total nilai adalah 2 aku+1:

Interaksinya bergantung pada nilai bilangan kuantum magnetik medan magnet, diciptakan oleh elektron, dengan medan magnet luar. Jika tidak ada medan magnet luar, maka energi elektron dalam atom tidak bergantung ml. Dalam hal ini, elektron dengan nilai-nilai yang sama N Dan aku, hidung arti yang berbeda ml mempunyai energi yang sama. Jika ada medan magnet luar, energi elektron berbeda-beda ml bervariasi.

DI DALAM kasus umum bilangan kuantum magnetik mencirikan orientasi AO dalam ruang relatif terhadap kekuatan eksternal. Bilangan kuantum magnetik menentukan orientasi orbital momentum sudut relatif terhadap beberapa arah tetap.

Jumlah keseluruhan nilai yang mungkinml sesuai dengan banyak cara untuk mengatur orbital dari sublevel tertentu di ruang angkasa, yaitu jumlah total orbital pada sublevel ini (Tabel 2).

Tabel 2

Jumlah orbital per sublevel

Bilangan kuantum orbital aku=0 sesuai dengan satu-satunya nilai bilangan kuantum magnetik ml=0. Nilai-nilai ini aku Dan ml mencirikan segalanya S-orbital yang berbentuk bola. Karena dalam hal ini bilangan kuantum magnetik hanya mempunyai satu nilai, setiap sublevel s hanya terdiri dari satu orbital. Mari kita pertimbangkan apa saja R-subtingkat. Pada aku=1 orbital berbentuk halter (volume delapan), bilangan kuantum magnetiknya ambil nilai-nilai berikut: ml= -1, 0, +1. Karena itu, R-sublevel terdiri dari tiga AO, yang terletak di sepanjang sumbu koordinat yang ditentukan; hal x, hal y, hal sesuai (Gbr. 1).

Beras. 1. Bentuk spasial orbital atom s dan p.

Untuk D-subtingkat aku=2, ml= -2, -1, 0, +1, +2 (total 5 nilai), dan apa saja D-sublevel terdiri dari lima orbital atom, yang terletak dengan cara tertentu di ruang angkasa (Gbr. 2), dan ditunjuk masing-masing.

Beras. 2. Bentuk spasial orbital atom d.

Empat dari lima D- orbitalnya berbentuk mawar berlobus empat yang masing-masing dibentuk oleh dua buah halter, AO kelima berupa halter dengan torus pada bidang ekuator (-orbital) dan terletak sepanjang sumbu z. Lobus orbital terletak di sepanjang sumbu x dan y. Lobus orbital terletak simetris di antara sumbu yang bersesuaian.

Tingkat energi keempat terdiri dari empat sublevel - S, P, D Dan F. Tiga yang pertama mirip dengan yang dijelaskan di atas, dan yang keempat F-sublevel terdiri dari tujuh AO yang bentuk spasialnya cukup kompleks dan bagian ini tidak dipertimbangkan.

S. Goudsmit dan J. Uhlenbeck untuk menjelaskan beberapa efek halus dalam spektrum atom hidrogen pada tahun 1925, mereka menghipotesiskan adanya momentum sudut elektron sendiri, yang disebut putaran. Putaran tidak dapat dinyatakan dalam koordinat dan momentum; tidak ada analoginya mekanika klasik. Nomor putaran S elektron hanya mengambil satu nilai, Proyeksi yang sama memutar vektor ke arah tertentu bidang luar(misalnya, pada sumbu z) ditentukan memutar bilangan kuantumMS , yang dapat mengambil dua nilai: MS =

Konsep “spin” diperkenalkan untuk mengkarakterisasi suatu hal tertentu sifat kuantum elektron. Putaran adalah sebuah manifestasi efek relativistik pada tingkat mikroskopis.

Elektron mempunyai empat derajat kebebasan. Bilangan kuantum spin hanya mengambil nilai diskrit: Jadi, keadaan elektron dalam atom ditentukan oleh sekumpulan nilai empat bilangan kuantum: N, aku, ml, MS.

Penunjukan dan struktur tingkat energi elektronik. Mari kita definisikan beberapa istilah yang digunakan untuk memperjelas arti fisik bilangan kuantum. Sekelompok orbital yang mempunyai bentuk bilangan kuantum orbital yang sama subtingkat energi. Himpunan semua orbital dengan nilai bilangan kuantum utama yang sama terbentuk tingkat energi.

Struktur tingkat elektronik atom dapat digambarkan dalam dua cara: dalam bentuk rumus elektronik dan diagram difraksi elektron. Saat menulis rumus elektronik, dua bilangan kuantum n dan l digunakan: tingkat pertama adalah 1 S; kedua – 2 S, 2P; ketiga – 3 S, 3P, 3D; keempat – 4 S, 4P, 4D, 4F dll. (Tabel 3).

Tabel 3

Struktur tingkat energi elektronik suatu atom

Struktur level elektronik dijelaskan lebih lengkap menggunakan tiga bilangan kuantum: N, aku, ml. Setiap JSC secara konvensional digambarkan dalam bentuk sel kuantum, di sebelahnya ditempatkan nomor level dan simbol sublevel.

Orbital ada terlepas dari apakah ada elektron di dalamnya (orbital terisi) atau tidak ada (orbital kosong). Atom setiap unsur, dimulai dengan hidrogen dan diakhiri dengan unsur terakhir yang diperoleh hari ini, memiliki set lengkap semua orbital pada semua tingkat elektronik. Pengisiannya dengan elektron terjadi sebagai nomor seri, yaitu muatan inti.

S-Orbital, seperti yang ditunjukkan di atas, memiliki bentuk bola dan, oleh karena itu, kerapatan elektron yang sama pada arah setiap sumbu koordinat tiga dimensi:

Pada tingkat elektronik pertama setiap atom hanya ada satu S- orbital. Mulai dari level elektronik kedua sebagai tambahan S- tiga orbital juga muncul R-orbital. Mereka berbentuk delapan tiga dimensi, seperti inilah area lokasi yang paling mungkin terlihat R-elektron di daerah inti atom. Setiap R-orbital terletak di sepanjang salah satu dari tiga sumbu yang saling tegak lurus, sesuai dengan namanya R-orbital menunjukkan, dengan menggunakan indeks yang sesuai, sumbu di mana kerapatan elektron maksimumnya berada:

DI DALAM kimia modern orbital adalah konsep penentu yang memungkinkan kita mempertimbangkan proses pembentukan ikatan kimia dan menganalisis sifat-sifatnya, sambil berfokus pada orbital elektron yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia, yaitu, elektron valensi, biasanya ini adalah elektron tingkat terakhir.

Atom karbon pada keadaan awal memiliki dua elektron pada tingkat elektronik kedua (terakhir). S-orbital (ditandai dengan warna biru) dan satu elektron dalam dua R-orbital (ditandai dengan warna merah dan kuning), orbital ketiga – hal-kosong:

Hibridisasi.

Dalam kasus ketika atom karbon berpartisipasi dalam pembentukan senyawa jenuh (tidak mengandung banyak ikatan), satu S- orbital dan tiga R-Orbital bergabung membentuk orbital baru yang merupakan hibrid dari orbital aslinya (prosesnya disebut hibridisasi). Jumlah orbital hibrid selalu sama dengan jumlah orbital asal, in dalam hal ini, empat. Orbital hibrid yang dihasilkan memiliki bentuk yang identik dan secara lahiriah menyerupai angka delapan tiga dimensi yang asimetris:

Seluruh struktur tampaknya tertulis di dalamnya tetrahedron biasa- sebuah prisma yang dirangkai segitiga beraturan. Dalam hal ini, orbital hibrid terletak di sepanjang sumbu tetrahedron tersebut, sudut antara dua sumbu adalah 109°. Empat elektron valensi karbon terletak pada orbital hibrid berikut:

Partisipasi orbital dalam pembentukan ikatan kimia sederhana.

Sifat-sifat elektron yang terletak pada empat orbital yang identik adalah setara; oleh karena itu, ikatan kimia yang terbentuk dengan partisipasi elektron-elektron ini ketika berinteraksi dengan atom-atom berjenis sama akan setara.

Interaksi atom karbon dengan empat atom hidrogen disertai dengan saling tumpang tindih orbital hibrid karbon memanjang dengan orbital bola hidrogen. Setiap orbital mengandung satu elektron, dan sebagai akibat tumpang tindih, setiap pasangan elektron mulai bergerak sepanjang orbital molekul bersatu.

Hibridisasi hanya menyebabkan perubahan bentuk orbital dalam satu atom, dan tumpang tindih orbital dua atom (hibrida atau biasa) menyebabkan terbentuknya ikatan kimia di antara keduanya. Dalam hal ini ( cm. Gambar di bawah) kerapatan elektron maksimum terletak di sepanjang garis yang menghubungkan dua atom. Koneksi seperti ini disebut koneksi-s.

DI DALAM ejaan tradisional Struktur metana yang dihasilkan menggunakan simbol batang valensi, bukan orbital yang tumpang tindih. Untuk gambar tiga dimensi suatu struktur, valensi yang diarahkan dari bidang gambar ke pengamat ditampilkan dalam bentuk garis padat berbentuk baji, dan valensi yang melampaui bidang gambar ditampilkan dalam bentuk irisan putus-putus. -bentuk garis:

Jadi, struktur molekul metana ditentukan oleh geometri orbital hibrid karbon:

Pembentukan molekul etana mirip dengan proses yang ditunjukkan di atas, perbedaannya adalah ketika orbital hibrid dua atom karbon tumpang tindih, pendidikan S-S– koneksi:

Geometri molekul etana menyerupai metana, sudut ikatannya 109°, yang ditentukan oleh susunan spasial orbital hibrid karbon:

Partisipasi orbital dalam pembentukan ikatan kimia ganda.

Molekul etilen juga terbentuk dengan partisipasi orbital hibrid, tetapi hanya satu yang terlibat dalam hibridisasi S-orbital dan hanya dua R-orbital ( hal x Dan r y), orbital ketiga – hal, diarahkan sepanjang sumbu z, tidak berpartisipasi dalam pembentukan hibrida. Dari tiga orbital awal, timbul tiga orbital hibrid yang letaknya pada bidang yang sama membentuk bintang bermata tiga, sudut antar sumbunya 120°:

Dua atom karbon mengikat empat atom hidrogen dan juga bergabung satu sama lain, membentuk ikatan s C-C:

Dua orbital hal, yang tidak ikut hibridisasi, saling tumpang tindih, geometrinya sedemikian rupa sehingga tidak terjadi tumpang tindih sepanjang garis koneksi S-S, dan di atas dan di bawahnya. Akibatnya, terbentuk dua daerah dengan kerapatan elektron yang meningkat, di mana terdapat dua elektron (ditandai dengan warna biru dan merah), yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan ini. Dengan demikian, satu orbital molekul terbentuk, terdiri dari dua wilayah yang terpisah dalam ruang. Ikatan yang kerapatan elektron maksimumnya terletak di luar garis yang menghubungkan dua atom disebut ikatan p:

Fitur valensi kedua dalam notasi ikatan rangkap, banyak digunakan untuk menggambarkan senyawa tak jenuh selama berabad-abad, di pemahaman modern menyiratkan adanya dua daerah dengan kerapatan elektron meningkat yang terletak di sepanjang sisi yang berbeda jalur komunikasi S-S.

Struktur molekul etilen ditentukan oleh geometri orbital hibrid, valensi sudut N-S-N– 120°:

Selama pembentukan asetilena, satu S-orbital dan satu hal x-orbital (orbital hal y Dan hal, jangan ikut serta dalam pembentukan hibrida). Kedua orbital hibrid yang dihasilkan terletak pada garis yang sama, sepanjang sumbu X:

Tumpang tindih orbital hibrid satu sama lain dan dengan orbital atom hidrogen mengarah pada pembentukan ikatan s C-C dan C-H, yang diwakili oleh garis valensi sederhana:

Dua pasang orbital yang tersisa hal y Dan hal tumpang tindih. Pada gambar di bawah, panah berwarna menunjukkan bahwa, dari pertimbangan spasial murni, kemungkinan besar terjadi tumpang tindih orbital dengan indeks yang sama x-x Dan ooh. Akibatnya, dua ikatan p terbentuk mengelilingi ikatan s sederhana C-C:

Akibatnya, molekul asetilena berbentuk batang:

Dalam benzena, tulang punggung molekulnya disusun dari atom karbon yang memiliki orbital hibrid yang tersusun dari satu atom karbon S- dan dua R-orbital tersusun dalam bentuk bintang bermata tiga (seperti etilen), R-orbital yang tidak terlibat dalam hibridisasi ditampilkan semi-transparan:

Orbital kosong, yaitu orbital yang tidak mengandung elektron (), juga dapat berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia.

Orbital tingkat tinggi.

Mulai dari tingkat elektronik keempat, ada lima atom D-orbital, pengisiannya dengan elektron terjadi di elemen transisi, dimulai dengan skandium. Empat D-orbital mempunyai bentuk quatrefoil tiga dimensi, kadang-kadang disebut “daun semanggi”, mereka hanya berbeda dalam orientasi dalam ruang, yang kelima D-orbital adalah angka delapan tiga dimensi yang dijalin menjadi sebuah cincin:

D-Orbital dapat membentuk hibrida dengan S- Dan P- orbital. Pilihan D-orbital biasanya digunakan dalam menganalisis struktur dan sifat spektral dalam kompleks logam transisi.

Mulai dari tingkat elektronik keenam, atom memiliki tujuh F-orbital, pengisiannya dengan elektron terjadi pada atom lantanida dan aktinida. F-Orbital memiliki konfigurasi yang agak rumit; gambar di bawah menunjukkan bentuk tiga dari tujuh orbital yang memiliki konfigurasi serupa bentuk yang sama dan berorientasi dalam ruang dengan cara yang berbeda:

F-Orbital sangat jarang digunakan ketika membahas sifat-sifat berbagai senyawa, karena elektron yang terletak pada senyawa tersebut praktis tidak mengambil bagian dalam transformasi kimia.

Prospek.

Pada tingkat elektronik kedelapan ada sembilan G-orbital. Unsur-unsur yang mengandung elektron pada orbital-orbital ini akan muncul pada periode kedelapan, sedangkan unsur-unsur tersebut tidak tersedia (unsur No. 118, unsur terakhir periode ketujuh, diharapkan segera muncul) Tabel periodik, sintesisnya dilakukan di Institut Gabungan Penelitian Nuklir di Dubna).

Membentuk G-Orbital, yang dihitung dengan metode kimia kuantum, bahkan lebih kompleks daripada metode kimia kuantum F-orbital, wilayah lokasi elektron yang paling mungkin dalam hal ini terlihat sangat aneh. Ditampilkan di bawah penampilan salah satu dari sembilan orbital tersebut:

Dalam kimia modern, konsep orbital atom dan molekul banyak digunakan dalam mendeskripsikan struktur dan sifat reaksi senyawa, juga dalam menganalisis spektrum berbagai molekul, dan dalam beberapa kasus untuk memprediksi kemungkinan terjadinya reaksi.

Mikhail Levitsky

Fungsi gelombang dihitung dengan persamaan gelombang Schrödinger dalam kerangka pendekatan satu elektron (metode Hartree - Fock) sebagai fungsi gelombang sebuah elektron yang terletak di medan yang konsisten sendiri yang diciptakan oleh inti atom dengan semua elektron atom lainnya.

E. Schrödinger sendiri menganggap elektron dalam suatu atom sebagai awan bermuatan negatif, yang kerapatannya sebanding dengan kuadrat nilai fungsi gelombang pada titik atom yang bersesuaian. Dalam bentuk ini, konsep awan elektron juga diterima dalam teori kimia.

Namun, sebagian besar fisikawan tidak sependapat dengan E. Schrödinger - tidak ada bukti keberadaan elektron sebagai "awan bermuatan negatif". Max Born memperkuat interpretasi probabilistik dari kuadrat fungsi gelombang. Pada tahun 1950, E. Schrödinger, dalam artikel “Apa itu partikel dasar? Saya terpaksa setuju dengan argumen M. Born yang dianugerahi penghargaan tersebut Hadiah Nobel dalam fisika dengan kata-kata “Untuk penelitian dasar di daerah mekanika kuantum, terutama untuk interpretasi statistik fungsi gelombang."

Bilangan kuantum dan tata nama orbital

Distribusi kepadatan probabilitas radial untuk orbital atom berbeda N Dan aku.

• Bilangan kuantum utama N dapat mengambil nilai bilangan bulat positif apa pun, mulai dari satu ( N= 1,2,3, … ∞) dan menentukan energi total elektron dalam orbital tertentu (tingkat energi):

• Bilangan kuantum orbital (juga disebut bilangan kuantum azimut atau komplementer) menentukan momentum sudut elektron dan dapat mengambil nilai bilangan bulat dari 0 hingga N - 1 (aku = 0,1, …, N- 1). Momentum sudut diberikan oleh relasi

Sebutan huruf untuk orbital atom berasal dari uraian garis spektral di spektrum atom: S (tajam) - deret tajam dalam spektrum atom, P (kepala sekolah) - utama, D (membaur) - menyebar, F (mendasar) - mendasar.

• Bilangan kuantum magnetik ml menentukan proyeksi momentum sudut orbital ke arah medan magnet dan dapat mengambil nilai integer dalam rentang dari - aku ke aku, termasuk 0 ( ml = -aku … 0 … aku):

Dalam literatur, orbital dilambangkan dengan kombinasi bilangan kuantum, dengan bilangan kuantum utama dilambangkan dengan suatu bilangan, bilangan kuantum orbital dengan huruf yang sesuai (lihat tabel di bawah) dan bilangan kuantum magnetik dengan ekspresi subskrip yang menunjukkan proyeksi dari orbital ke sumbu Cartesius x, y, z, Misalnya 2px, 3d xy, 4f z(x²-y²). Untuk orbital kulit elektron terluar, yaitu dalam kasus mendeskripsikan elektron valensi, bilangan kuantum utama dalam notasi orbital biasanya dihilangkan.

Representasi geometris

Representasi geometris dari orbital atom - wilayah ruang yang dibatasi oleh suatu permukaan kepadatan yang sama(kesetaraan permukaan) probabilitas atau muatan. Kerapatan probabilitas pada permukaan batas dipilih berdasarkan masalah yang dipecahkan, tetapi biasanya sedemikian rupa sehingga probabilitas menemukan elektron di wilayah terbatas terletak pada kisaran nilai 0,9-0,99.

Karena energi elektron ditentukan Interaksi Coulomb dan, oleh karena itu, jarak dari inti, kemudian bilangan kuantum utama N menentukan ukuran orbital.

Bentuk dan simetri orbital ditentukan oleh bilangan kuantum orbital aku Dan M: S-orbitalnya simetris secara bola, P, D Dan F-orbital memiliki lebih banyak bentuk yang kompleks, ditentukan oleh bagian sudut dari fungsi gelombang - fungsi sudut. Fungsi sudut Y lm (φ , θ) - fungsi asli operator momentum sudut kuadrat L², bergantung pada bilangan kuantum aku Dan M(lihat Fungsi bola), rumit dan dijelaskan dalam koordinat bola(φ, θ) ketergantungan sudut dari probabilitas menemukan elektron di medan pusat atom. Kombinasi linier dari fungsi-fungsi ini menentukan posisi orbital relatif terhadap sumbu koordinat Cartesian.

Untuk kombinasi linier Y lm notasi berikut diterima:

Faktor tambahan terkadang diperhitungkan dalam representasi geometris, adalah tanda fungsi gelombang (fase). Faktor ini penting untuk orbital dengan bilangan kuantum orbital aku, berbeda dari nol, yaitu tidak memiliki simetri bola: tanda fungsi gelombang dari “kelopak” mereka yang terletak pada sisi berlawanan dari bidang nodal adalah berlawanan. Tanda fungsi gelombang diperhitungkan dalam metode orbital molekul MO LCAO (orbital molekul sebagai kombinasi linier orbital atom). Saat ini sains mengetahuinya persamaan matematika, menjelaskan bentuk geometris, mewakili orbital (tergantung pada koordinat elektron versus waktu). Ini adalah persamaannya getaran harmonis mencerminkan rotasi partikel dalam semua derajat kebebasan yang tersedia - rotasi orbital, putaran,... Hibridisasi orbital direpresentasikan sebagai interferensi getaran.

Pengisian orbital dengan elektron dan konfigurasi elektron suatu atom

Setiap orbital dapat berisi tidak lebih dari dua elektron, berbeda dalam nilai bilangan kuantum spin S(kembali). Larangan ini ditentukan oleh asas Pauli. Urutan pengisian orbital setingkat dengan elektron (orbital dengan nilai bilangan kuantum utama yang sama N) ditentukan oleh aturan Klechkovsky, urutan pengisian orbital dengan elektron dalam satu sublevel (orbital dengan nilai bilangan kuantum utama yang sama N dan bilangan kuantum orbital aku) ditentukan oleh Aturan Hund.

Entri singkat distribusi elektron dalam suatu atom pada berbagai kulit elektron atom, dengan memperhatikan bilangan kuantum utama dan orbitalnya N Dan aku ditelepon

ORBITAL

ORBITAL, dalam FISIKA PARTIKEL DASAR - permukaan ruang di sekitar INTI atom tempat ELEKTRON dapat bergerak. Makan probabilitas tinggi keberadaan elektron pada orbital tersebut. Ini mungkin mengandung satu atau dua elektron. Orbital memiliki bentuk dan energi yang sesuai dengan NOMOR KUANTUM atom. Dalam molekul, elektron ikatan bergerak dalam medan listrik gabungan semua inti. Dalam hal ini, orbital atom menjadi orbital molekul, yaitu daerah yang mengelilingi dua inti yang mempunyai energi khas dan mengandung dua elektron. Orbital molekul ini, yang terbentuk dari orbital atom, merupakan OBLIGASI KIMIA.

Orbital atom menggambarkan permukaan di sekitar inti atom, yang kemungkinan besar mengandung elektron. Mereka juga bisa disebut "awan energi". Keberadaan mereka menjelaskan ikatan kimia. Elektron terkandung dalam atom atau struktur molekul, berbaris di tingkat energi. Tingkat pertama dicirikan oleh hanya satu jenis elektron: ia memiliki satu orbital s (A), yang ditunjukkan relatif terhadap sumbu x, y dan z atom. Kuantitas maksimum elektron yang mungkin ada pada ini tingkat energi, sama dengan dua. Untuk jenis elektron kedua, orbitalnya berbentuk dua bola terhubung yang terletak simetris terhadap inti. Orbital seperti itu disebut orbital p (B) V atom tiga orbital tersebut, dan letaknya tegak lurus satu sama lain (1,2, 3) Orbital yang memiliki bentuk bola beraturan secara konvensional disebut sebagai awan berbentuk buah pir untuk kejelasan gambarnya. Selain itu, terdapat juga lima orbital d (C-G) yang masing-masing terdiri dari empat lobus berbentuk buah pir pada dua sumbu tegak lurus, berpotongan di inti G - kombinasi dua orbital p.

Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis.

Lihat apa itu "ORBITAL" di kamus lain:

Orbital: Orbital atom. Orbital molekul. Daftar arti kata atau frasa dengan link ke artikel yang relevan. Jika Anda datang ke sini dari... Wikipedia

orbital- – satu set lengkap fungsi gelombang elektron yang terletak di bidang nuklida dan bidang rata-rata semua elektron lain yang berinteraksi dengan nuklida yang sama. Orbital atom adalah keadaan elektron yang diperbolehkan dalam suatu atom, gambaran geometris,... ... Istilah kimia

Fungsi variabel spasial satu elektron, yang mempunyai arti fungsi gelombang elektron yang terletak pada bidang inti atom atau molekul. Jika fungsi tersebut memperhitungkan spin elektron, maka disebut. spin O. Untuk lebih jelasnya lihat Orbital molekul... ... Ensiklopedia fisik

orbital- orbital. fisik Fungsi gelombang atom dan molekul suatu elektron yang terletak pada medan satu atau lebih inti atom dan di bidang rata-rata semua elektron lain dari atom atau molekul yang bersangkutan. SPN 2000… Kamus Sejarah Gallicisme bahasa Rusia

- (dari bahasa Latin jalur orbita, jalur), fungsi gelombang yang menggambarkan keadaan satu elektron dalam atom, molekul, dll. sistem kuantum. Secara umum, kimia kuantum. istilah O. digunakan untuk fungsi apa pun yang bergantung pada variabel x, y, z dari satu... ... Ensiklopedia kimia

orbital- orbitalė statusas T sritis kimia apibrėžtis Banginė funkcija, apibūdinanti elektrono judėjimą atome arba molekulėje; erdvė, nilai elektrono dapat digunakan untuk labiausiai tikėtinas. atitikmenys: bahasa inggris. orbital rus. orbital... Terminal kimia adalah titik akhir yang sama

orbital- orbitalė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. orbital vok. Orbital, n rus. orbital, f pranc. orbitale, f … Terminal fisik

orbital- orbit al, dan... Kamus ejaan bahasa Rusia

orbital- Dengan. Orbit buencha bashkaryl torgan. Orbit buencha hörkՙt itutorgan yaki shunyn chen bilgelngangin… Tatar telen anlatmaly suzlege

orbital- Fungsi variabel spasial satu elektron, yang berarti fungsi gelombang elektron individu dalam bidang inti atom atau molekul efektif ... Kamus Penjelasan Terminologi Politeknik

Buku

• Seperangkat tabel. Kimia. Struktur materi (10 tabel), . Album pendidikan 10 lembar.

Orbital atom Struktur atom. Orbital elektron. Model atom beberapa unsur. Kristal. Ikatan kimia. Valensi. Keadaan oksidasi. Isometrik. Homologi. Seni...

Para ilmuwan sepakat untuk menyebut orbital atom sebagai bola orbital s. Ini adalah yang paling stabil dan terletak cukup dekat dengan inti. Semakin besar energi suatu elektron dalam suatu atom, semakin cepat pula ia berputar, semakin terentang luas tempat tinggalnya dan akhirnya berubah menjadi berbentuk halter. orbital p:

Hibridisasi orbital- proses hipotetis pencampuran orbital (s, p, d, f) yang berbeda dari atom pusat molekul poliatomik dengan munculnya orbital identik yang memiliki karakteristik yang setara.

5.Model atom karbon tetrahedral. Teori struktur Butlerov

Teori struktur kimia zat organik dirumuskan oleh A.M. Butlerov pada tahun 1861.

Ketentuan dasar teori struktur intinya sebagai berikut:

1) dalam molekul, atom-atom terikat satu sama lain dalam urutan tertentu sesuai dengan valensinya. Urutan ikatan atom disebut struktur kimia;

2) sifat-sifat suatu zat tidak hanya bergantung pada atom mana dan berapa jumlahnya yang termasuk dalam molekulnya, tetapi juga pada urutan ikatannya satu sama lain, yaitu pada struktur kimia molekul;

3) atom-atom atau gugus-gugus atom yang membentuk suatu molekul saling mempengaruhi satu sama lain.

Ide dasar tentang struktur kimia, yang dikemukakan oleh Butlerov, dilengkapi dengan Van't Hoff dan Le Bel (1874), yang mengembangkan gagasan tentang penataan ruang atom dalam molekul organik. in-va dan mengajukan pertanyaan tentang konfigurasi spasial dan konformasi molekul. Karya Van't Hoff menandai awal dari arah organisasi. Kimia - stereokimia - studi tentang struktur spasial. Van't Hoff mengusulkan model atom karbon tetrahedral - empat valensi atom dalam karbon dalam metana diarahkan ke empat sudut tetrahedron, di tengahnya terdapat terdapat atom karbon, dan pada titik puncaknya terdapat atom hidrogen.

Asam karboksilat tak jenuh

Sifat kimia.
Sifat kimia tak jenuh asam karboksilat karena sifat gugus karboksil dan sifat ikatan rangkap. Asam dengan ikatan rangkap yang terletak dekat dengan gugus karboksil - asam alfa, asam tak jenuh beta - memiliki sifat tertentu. Dalam asam ini, penambahan hidrogen halida dan hidrasi bertentangan dengan aturan Markovnikov:

CH 2 =CH-COOH + HBr -> CH 2 Br-CH 2 -COOH

Dengan oksidasi yang hati-hati, asam dihidroksi terbentuk:

CH 2 =CH-COOH + [O] + H 2 0 -> HO-CH 2 -CH(OH)-COOH

Selama oksidasi kuat, ikatan rangkap diputus dan campuran produk yang berbeda terbentuk, yang darinya posisi ikatan rangkap dapat ditentukan. Asam oleat C 17 H 33 COOH adalah salah satu yang paling penting asam tak jenuh. Ini adalah cairan tidak berwarna yang mengeras saat dingin. Dia rumus struktur: CH 3 -(CH 2) 7 -CH=CH-(CH 2) 7 -COOH.

Turunan asam karboksilat

Turunan asam karboksilat- ini adalah koneksi di mana gugus hidroksil asam karboksilat digantikan oleh gugus fungsi lain.

Eter - bahan organik memiliki rumus R-O-R", di mana R dan R" adalah radikal hidrokarbon. Namun perlu diingat bahwa kelompok tersebut mungkin merupakan bagian dari kelompok lain kelompok fungsional senyawa yang bukan eter

Ester(atau ester) - turunan asam okso (baik karboksilat maupun anorganik) dengan rumus umum R k E(=O) l (OH) m, di mana l ≠ 0, secara formal merupakan produk penggantian atom hidrogen dari fungsi asam hidroksil -OH dengan residu hidrokarbon (alifatik, alkenil, aromatik atau heteroaromatik); juga dianggap sebagai turunan asil alkohol. Dalam tata nama IUPAC, ester juga mencakup turunan asil dari analog kalkogenida alkohol (tiol, selenol, dan telurena).

Berbeda dari eter(eter), di mana dua radikal hidrokarbon dihubungkan oleh atom oksigen (R 1 -O-R 2)

Amida- turunan asam okso (karboksilat dan mineral) R k E(=O) l (OH) m, (l ≠ 0), secara formal merupakan produk substitusi gugus hidroksil -OH dari fungsi asam dengan gugus amino (tidak tersubstitusi dan diganti); juga dianggap sebagai turunan asil amina. Senyawa dengan satu, dua atau tiga substituen asil pada atom nitrogen disebut Amida Primer, Amida Sekunder dan Amida Tersier disebut juga Imida.

Amida asam karboksilat - karboksamida RCO-NR 1 R 2 (di mana R 1 dan R 2 adalah hidrogen, asil atau alkil, aril atau lainnya radikal hidrokarbon) biasanya disebut Amida; dalam kasus asam lain, sesuai dengan rekomendasi IUPAC, ketika memberi nama suatu Amida, nama residu asam ditunjukkan sebagai awalan, misalnya Amida dari Asam Sulfonat RS(=O 2 NH 2 disebut sulfonamid.

Asam karboksilat klorida(asil klorida) merupakan turunan asam karboksilat dimana gugus hidroksil -OH pada gugus karboksil -COOH digantikan oleh atom klor. Rumus umumnya adalah R-COCl. Perwakilan pertama dengan R=H (formil klorida) tidak ada, meskipun campuran CO dan HCl dalam reaksi Gattermann-Koch berperilaku seperti asam format klorida.

Kuitansi

R-COOH + SOCl 2 → R-COCl + SO 2 + HCl

Nitril- senyawa organik rumus umum R-C≡N, turunan formal asam hidrosianat HC≡N tersubstitusi C

kapron(poli-ε-kaproamida, nilon-6, poliamida 6) - serat poliamida sintetik yang diperoleh dari minyak bumi, produk polikondensasi kaprolaktam

[-HN(CH 2) 5 BERSAMA-] n

Dalam industri diperoleh dengan polimerisasi turunannya

Nilon(Bahasa inggris) nilon) adalah keluarga poliamida sintetik yang digunakan terutama dalam produksi serat.

Dua jenis nilon yang paling umum adalah poliheksametilen adipinamida ( dan(USSR/Rusia), nilon 66 (AS)), sering disebut nilon yang tepat, dan poli-ε-kaproamida ( nilon(USSR/Rusia), nilon 6 (AS)). Spesies lain juga diketahui, misalnya poli-ω-enanthoamide ( enant(USSR/Rusia), nilon 7 (AS)) dan poli-ω-undecanamide ( tidak jelas(USSR/Rusia), nilon 11 (AS), Rilsan (Prancis, Italia)

Rumus serat anida: [-HN(CH 2) 6 NHOC(CH 2) 4 CO-] n. Anida disintesis melalui polikondensasi asam adipat dan heksametilenadiamin. Untuk menjamin perbandingan stoikiometri reaktan 1:1 diperlukan untuk memperoleh polimer dengan maksimal berat molekul, garam asam adipat dan heksametilenadiamin digunakan ( AG-garam):

R = (CH 2) 4, R" = (CH 2) 6

Rumus serat nilon (nilon-6): [-HN(CH 2) 5 CO-] n. Sintesis kapron dari kaprolaktam dilakukan dengan polimerisasi hidrolitik kaprolaktam menggunakan mekanisme “pembukaan cincin - penambahan”:

Produk plastik dapat dibuat dari nilon kaku - ekolon, dengan menyuntikkan nilon cair ke dalam cetakan di bawah tekanan yang lebih besar, sehingga mencapai kepadatan bahan yang lebih besar.

Klasifikasi

ASAM KETO- zat organik yang molekulnya meliputi gugus karboksil (COOH-) dan karbonil (-CO-); berfungsi sebagai prekursor bagi banyak senyawa yang mempunyai fungsi penting fungsi biologis di dalam tubuh. Gangguan metabolisme signifikan yang terjadi pada sejumlah kondisi patologis, disertai dengan peningkatan konsentrasi asam keto tertentu dalam tubuh manusia

tautomerisme keto enol

Metode untuk memperoleh asam keto Alfa dan Beta

Asam α-Keto diperoleh dengan oksidasi asam α-hidroksi.

Asam β-Keto, karena ketidakstabilannya, diperoleh dari ester Kondensasi claisen.

DI DALAM kimia organik istilah "reaksi oksidasi" menyiratkan bahwa itu adalah organik senyawa, dan zat pengoksidasi dalam banyak kasus adalah reagen anorganik.

Alkena

KMnO 4 dan H 2 O (media netral)

3СH2=CH2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O = 3C 2 H 4 (OH) 2 + 2MnO 2 + 2KOH - persamaan lengkap

(lingkungan asam)

ikatan rangkapnya putus:

R-СH 2 =CH 2 -R + [O] → 2R-COOH - persamaan skema

Alkilaren

Eithlbenzene-alkylarene

Keton

Keton sangat tahan terhadap zat pengoksidasi dan hanya teroksidasi oleh zat pengoksidasi kuat bila dipanaskan. Selama proses oksidasi, terjadi pecah koneksi C-C di kedua sisi gugus karbonil dan secara umum diperoleh campuran empat asam karboksilat:

Oksidasi keton didahului oleh enolisasinya, yang dapat terjadi dalam lingkungan basa dan asam:

Asam tartarat(asam dihidroksisuksinat, asam tartarat, asam 2, 3-dihidroksibutanedioat) HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH adalah asam hidroksi dibasa. Garam dan anion asam tartarat disebut tartrat.

Tiga bentuk stereoisomer asam tartarat diketahui: D-(-)-enansiomer (kiri atas), L-(+)-enansiomer (kanan atas) dan meso-bentuk (asam mesotararat):

Diastereomer- stereoisomer yang tidak pantulan cermin satu sama lain . Diastereomerisme terjadi ketika suatu senyawa memiliki banyak stereosenter. Jika dua stereoisomer mempunyai konfigurasi berlawanan dari semua stereosenter yang bersesuaian, maka keduanya adalah enansiomer.

©2015-2019 situs
Semua hak milik penulisnya. Situs ini tidak mengklaim kepenulisan, tetapi menyediakan penggunaan gratis.
Tanggal pembuatan halaman: 13-07-2017