Orbital atomiko

Orbital atomikoa funtzio matematiko bat da^[1], eta elektroi batek atomo batean duen uhin-portaera deskribatzen du. Energia-egoera jakin batean atomo isolatu bateko elektroi jakin bat egon daitekeen eskualdea kalkulatzeko erabiltzen da funtzio hau. Orbital atomiko deritzo bai "funtzio matematikoari" berari bai funtzioaren ondorioz sortutako "eskualdeari". Gehiago zehaztuz, orbital atomikoak atomo isolatu baten inguruko elektroi bakoitzak elektroi-hodeiaren baitan dauzkan kuantu-egoera posibleak dira.

Teorien garapena

Ikuspuntu klasikoan, elektroiek nukleo atomikoaren inguruan betetzen zuten orbita eta planetek Eguzkiaren inguruan egiten zutena (edo, zehatzago izateko, sitsek lanpara baten inguruan egiten dituzten mugimendu azkarrak) antzekoak zirela uste zen.

From back to front and from left to right :  Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Édouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Howard Fowler, Léon Brillouin,  Peter Debye, Martin Knudsen, William Lawrence Bragg, Hendrik Anthony Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr,  Irving Langmuir, Max Planck, Marie Skłodowska Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles-Eugène Guye, Charles Thomson Rees Wilson, Owen Willans Richardson

Mekanika kuantikoaren garapenerako pizgarri nagusietako bat elektroiek atomoaren inguruan daukaten portaera azaltzea izan zen. Mekanika kuantikoan orbital atomikoak espazioaren araberako uhin-funtzio eran deskribatzen dira. Elektroiak ezin direnez partikula solido gisa deskribatu (planeta bat edo sits bat den bezala), analogia zehatzago bat egiteko, elektroia planeta txiki baten inguruan (alegia, nukleo atomikoaren inguruan) dagoen atmosfera erraldoi gisa azal daiteke. Hori dela-eta, fenomeno hau adierazteko "orbita" hitza baztertu eta "orbital" hitza hobetsi zen.

Bohrek Rutherforden atomo nuklearraren ideia fisika kuantikoarekin lotu zuen. Horrela, 1913an, egitura atomikoari buruzko hipotesi bat formulatu zuen, Bohrren eredu atomikoa garatuz. Hipotesi horren arabera, elektroia orbita kopuru jakin batean baino ezin da biratu, orbita horietako bakoitzean elektroiek energia jakin bat dute lotuta, eta atomoak energia igortzen edo xurgatzen du elektroi batek orbita batetik bestera salto egiten duenean bakarrik.

Heisenberg-en ziurgabetasun printzipioari kontuan izanik,1927an, Erwin Schrödingerrek ekuazio matematiko bat ezarri zuen, orbital izeneko uhin-funtzio bat lortzeko. Honek probabilitatez deskribatzen du elektroi batek atomoan duen portaera. Funtzio horri dentsitate elektronikoa deitzen zaio eta nukleotik gertu elektroi bat aurkitzeko probabilitatea adierazten du.

Orbitalen izenak

Orbitalen izenak (s, p, d, f, g, h...) beren linea espektroskopikoen ezaugarrietatik abiatuta erabaki dira: sharp (ingelesez: zorrotz), principal (nagusia), diffuse (lauso) eta fundamental (oinarrizko). Gainerakoen izenak sortzeko ordena alfabetikoa jarraitu da.

Orbitalek ondokoa bezalako izenak dauzkate:

Elektroien orbital atomiko eta molekularrak

${\displaystyle X\,\mathrm {mota} ^{y}\ }$

X da n kuantu-zenbaki nagusiari dagokion energia-maila, mota orbitaren itxura edo azpigeruza adierazten duen eta l kuantu-zenbaki angularrari dagokion hizki xehe bat da, eta y orbital horrek daukan elektroi-kopurua da.

Esaterako, 1s² orbitalak bi elektroi dauzka, energia-maila baxuena da (n = 1) eta bere kuantu-zenbaki angularra l = 0 da. Zenbait kasutan, kuantu-zenbaki nagusiari beste hizki bat esleitzen zaio. n = 1, 2, 3, 4, 5... denean, zenbaki horiei loturiko hizkiak K, L, M, N, O... dira, hurrenez hurren.

Erreferentziak

1. (Gaztelaniaz) Garritz, Andoni. (2014-07). «Historia de la química cuántica» Educación Química 25: 170–175.  doi:10.1016/S0187-893X(14)70555-5. (Noiz kontsultatua: 2022-03-05).

Ikus, gainera

• Elektroi-hodei

Kanpo estekak

• Datuak: Q53860
• Multimedia: Atomic orbitals / Q53860