Орбиталь против орбитали
В атомной теории эти два схожих по звучанию термина «орбита» и «орбитальный» часто сбивают людей с толку. Вы наверняка видели на картинках, что атом — это простая, похожая на солнечную систему структура, в которой электроны подобны нашим планетам, вращающимся вокруг ядра, которое можно считать нашим солнцем. На самом деле, истина гораздо сложнее. Орбиты и орбитали — это разные пути атомов.
Орбита
В нашей Солнечной системе пути, по которым вращаются планеты, называются орбитами. Это странные эллиптические пути, которые фиксированы для каждой отдельной планеты, и эти планеты движутся по этому пути со своими угловыми скоростями и центральным ускорением. То же самое происходит и с атомами. Орбиты — это фиксированные пути, по которым электроны вращаются вокруг ядра атома по тому же принципу, что и планеты.
Орбита — это плоский или двумерный круговой путь. Максимальное число электронов на определенной орбите составляет 2n2 . Орбиталь подчиняется законам движения Ньютона. В атомной теории орбита возникает из-за притяжения отрицательно заряженного электрона к положительно заряженному ядру при одинаковой угловой скорости. Но так как принцип неопределенности Гейзенберга доказывает его неопределенность, мы не можем легко определить точную орбиту электрона.
Орбита
Если вы думаете, что можно определить точное положение электронов в определенный момент времени, то вы ошибаетесь. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга:
«Никогда нельзя с идеальной точностью знать оба этих важных фактора, определяющих движение одной из мельчайших частиц (электронов) — ее положение и ее скорость. Невозможно точно определить как положение, так и направление и скорость частицы или электрона в одно и то же мгновение.»
Итак, орбиталь — это неопределенная область внутри атома, в пределах которой вероятность найти электрон(ы) наиболее высока. Она представляет собой трехмерное пространство вокруг ядра. Орбитали имеют различную форму и емкость в соответствии с элементом и его атомным номером. Они делятся на s-, p-, d- и f-орбитали. Максимальные емкости этих орбиталей следующие:
s-орбиталь — 2 электрона
p-орбиталь — 6 электронов
d орбиталь — 10 электронов
f-орбиталь — 16 электронов
Резюме:
1.Орбита — это фиксированный путь вокруг тяжелого объекта, по которому движется более легкий объект под действием гравитационных или электромагнитных сил, а орбиталь — это неопределенная область вокруг ядра атома, в которой вероятность нахождения электрона максимальна.
2.Орбита существует для любых двух тел с определенной массой, в то время как орбиталь существует только для атома и электрона.