Atoomorbitaal: Verskil tussen weergawes

Content deleted Content added
golffunksie skakel
Schrödinger-vergelyking skakel
 
Lyn 27:
[[Lêer:Atomic-orbital-clouds spdf m0.png|duimnael|350px|3D-aansigte van sommige waterstofagtige atoomorbitale wat waarskynlikheidsdigtheid en fase toon (g-orbitale en hoër word nie gewys nie)]]
 
Daar is drie wiskundige vergelykings wat gebruik word om die atoomorbitale voor te stel. Die eenvoudigste atoombaanvorme, gebaseer op die presiese oplossings van die [[Schrödinger-vergelyking]] vir 'n "waterstofagtige atoom", word in die onderrig gebruik. Gewysigde kombinasies van hierdie orbitale, genaamd Slater-tipe orbitale (STO){{R|Slater1930}} word algemeen gebruik vir atome en diatomiese molekules. 'n Derde tipe, die Guassiese tipe,{{R|Gill1994}} word gebruik vir molekules met drie of meer atome, selfs al is hulle alleenweg nie so akkuraat as die STO's nie kan kombinasies van die Guassiese tipe die akkuraatheid van die "waterstofagtige" orbitale bereik.
 
Atoomorbitale word wiskundig in [[Sferiese koördinatestelsel|sferiese koördinate]] voorgestel as 'n funksie {{math|1=ψ(''r'', θ, φ) = ''R''(''r'') Θ(θ) Φ(φ)}} wat 'n kombinasie van sferiese harmonieke {{math|''Y''<sub>''ℓm''</sub>(θ, φ)}} is (waar ''ℓ'' en ''m'' kwantumgetalle is).
Lyn 46:
Na Bohr se gebruik van [[Albert Einstein|Einstein]] se verduideliking van die [[foto-elektriese effek]] om energievlakke in atome in verband te bring met die golflengte van uitgestraalde lig, het die verband tussen die struktuur van elektrone in atome en die emissie- en absorpsiespektra van atome 'n al hoe nuttiger instrument geword in die begrip van elektrone in atome. Die mees opvallende kenmerk van emissie- en absorpsiespektra (eksperimenteel bekend sedert die middel van die 19de eeu ) was dat hierdie atoomspektra diskrete lyne bevat. Die belang van die Bohr-model was dat dit die lyne in emissie- en absorpsiespektra in verband gebring het met die energieverskille tussen die wentelbane wat elektrone rondom 'n atoom kon neem. Dit is egter nie deur Bohr bereik deur die elektrone 'n soort golfagtige eienskappe te gee nie, aangesien die idee dat elektrone kan optree as materiegolwe eers elf jaar later voorgestel is. Die Bohr-model se gebruik van gekwantifiseerde hoekmomenta en dus gekwantifiseerde energievlakke was egter 'n belangrike stap in die rigting van die begrip van elektrone in atome, en ook 'n belangrike stap in die rigting van die ontwikkeling van kwantummeganika, wat daarop dui dat gekwantifiseerde beperkings alle vir beide diskontinue energievlakke en spektra in atome moet verreken.
 
Met Franse fisikus [[Louis de Broglie]] se voorsteling oor die bestaan ​​van elektronmateriaalgolwe in 192, en vir 'n kort tydjie voor die volledige [[Erwin Schrödinger|Schrödinger-vergelyking]] in 1926 vir 'n waterstofagtige atoom, kon 'n Bohr-elektron "golflengte" gesien word as 'n funksie van sy momentum, en dus kan gesien word dat 'n elektron wat in 'n wentelbaan in 'n sirkel wentel op 'n veelvoud van sy halfgolflengte. Die Bohr-model kon vir 'n kort tydjie gesien word as 'n klassieke model met 'n bykomende beperking deur die "golflengte"-argument. Hierdie periode is egter onmiddellik vervang deur die volledige driedimensionele golfmeganika van 1926. In ons huidige begrip van fisika word die Bohr-model 'n "semi-klassieke model" genoem vanweë die kwantisering van die hoekmomentum en nie hoofsaaklik as gevolg van sy verhouding met elektrongolflengte, wa 'n dosyn jaar nadat die Bohr-model voorgestel is verskyn het.
 
Die Bohr-model kon die emissie- en absorpsiespektra van waterstof verklaar met die energieë van elektrone in die ''n'' = 1, 2, 3, ens. toestande in die Bohr-model wat ooreen stem met die van die huidige fisika. Dit het egter nie die ooreenkomste tussen verskillende atome, soos uitgedruk in die periodieke tabel, verklaar nie, soos die feit dat [[helium]] (twee elektrone), [[neon]] (10 elektrone) en [[argon]] (18 elektrone) soortgelyke chemiese "traagheid" vertoon. Moderne kwantummeganika verklaar dit aan die hand van elektronskulpe en subdoppe wat elk 'n aantal elektrone kan bevat wat bepaal word deur die [[uitsluitingsbeginsel van Pauli]]. Dus kan die ''n'' = 1-toestand een of twee elektrone bevat, terwyl die ''n'' = 2-toestand tot agt elektrone in 2s en 2p-subdoppe kan hou. In helium is alle ''n'' = 1 toestande volledig beset; dieselfde geld vir ''n'' = 1 en ''n'' = 2 in neon. In argon word die 3s en 3p-subdoppe volledig beset deur agt elektrone; kwantummeganika laat ook 'n 3d-subdop toe, maar dit is op hoër energie as die 3s en 3p in argon (in teenstelling met die situasie in die waterstofatoom) en bly leeg.