Hvad er en P orbital?

En p-orbital er den type atomorbital, hvori en elektron er placeret, der er placeret i det næstlaveste underniveau af en elektronskal eller hovedenerginiveau i et givet atom. Med andre ord repræsenterer p-orbitalerne de andet energiunderniveauer inden for hver skal eller hovedenerginiveau.

Ifølge kvanteteorien kan elektronerne i et atom ikke være placeret nogen steder, men er begrænset til områder i rummet kaldet atomorbitaler. Disse orbitaler er opdelt i forskellige energiniveauer og underniveauer, og p-orbitalerne repræsenterer et af disse underniveauer. Faktisk repræsenterer de det andet underniveau i stigende rækkefølge af energi. Andre typer atomorbitaler er s, d og f orbitaler.

Som det vil ses senere, kommer p i p-orbitalen fra ordet polar, og henviser til, at de forskellige p-orbitaler peger mod de kartesiske koordinataksers modsatte poler.

p orbital kvantetal

Atomorbitalerne er defineret af de første tre kvantetal, der er:

• n – Hovedkvantetal eller energiniveau (det kan antage ethvert naturligt tal fra 1 og fremefter, dvs. 1, 2, 3, …)
• l – Sekundært kvantetal eller vinkelmomentum (kan kun antage værdier fra 0 til n-1)
• m _l – Magnetisk kvantetal (kan kun antage heltalsværdier mellem -l og l)

Det, der definerer typen af ​​orbital, er det sekundære kvantetal, l eller impulsmomenttal. Følgende tabel viser værdierne af l for de forskellige typer orbitaler

Som det kan ses, er p- orbitaler kendetegnet ved at have et vinkelmomentum lig med 1. Men for hvert energiniveau kan vinkelmomentet kun tage værdier fra 0 til n-1 . Af denne grund kan der i n=1-niveauet ikke være p-orbitaler, da l i dette tilfælde kun kan være nul.

Med få ord kan vi fra niveau 2 og frem finde p-orbitaler, og disse differentieres ved at sætte værdien af ​​n foran dem (2p, 3p, 4p osv.)

Formen af ​​p-orbitalen

Atomorbitaler beskriver et område i rummet, hvor du sandsynligvis vil finde en elektron, der kredser omkring kernen. Afhængigt af den pågældende orbitaltype vil nævnte område have en bestemt form. I tilfælde af s orbitaler er det for eksempel en kugle, men i tilfælde af p orbitaler er disse formet som to lapper eller fladtrykte kugler med kernen mellem de to. Du kan forestille dig en p orbital som at tage to festballoner af samme størrelse og binde dem sammen i de nederste ender.

Selvom dette er den almindelige måde, atomorbitaler er repræsenteret på, er det vigtigt at forstå, at de faktisk ikke har så skarpe grænser, som billedet antyder. Faktisk svarer disse tal til det område, hvor elektronen med størst sandsynlighed findes, men elektronen kan findes uden for dette område af rummet og stadig være i en p-orbital.

En mere realistisk måde at se p-orbitaler på er som en tæthed af punkter, der er mere koncentreret nær kernen og længere fra hinanden, når vi bevæger os længere væk fra den. Dette kan bedre forstås ved at se på følgende figur.

Denne figur giver et mere realistisk billede af, hvad en p-orbital er. Som det kan ses, er tætheden af ​​punkterne større i et område, der har en lignende form som den, der er vist på den første figur, men der er ingen defineret grænse, der omslutter en p-orbital, og heller ikke nogen anden atomorbital, ja lad os gå.

Et nøglepunkt vedrørende p-orbitaler er, at det plan, der adskiller de to lapper, er det, der er kendt som et knudeplan. Det betyder, at det er det eneste område i rummet, hvor en p-elektron aldrig kan være (sandsynligheden for at finde en p-elektron i knudeplanet er 0).

Orbitalers orientering

Atomiske orbitaler kan have forskellige orienteringer afhængigt af deres magnetiske kvantetal _, ml . Da der er 3 mulige værdier af magnetisk moment for p-orbitaler (-1, 0, +1), så er der 3 forskellige p-orbitaler, der peger i tre forskellige retninger.

Disse orienteringer falder sammen med retningerne af de tre kartesiske koordinatakser, x, y og z , så disse p orbitaler kaldes henholdsvis np _x , np _y og np _z (her refererer n til energiniveauet) og er vist. i den følgende figur.

Eksempler på p-orbitaler

• 4p _x repræsenterer en p-orbital i det fjerde energiniveau (n=4) orienteret langs x-aksen.
• 2p _z repræsenterer en p-orbital i det andet energiniveau (n=2) orienteret langs z-aksen.
• 3p _y repræsenterer en p orbital i det tredje energiniveau (n=3) orienteret langs y-aksen.

Referencer

Barradas S., Francisco (2016). Orbitaler i kemiundervisning: en analyse gennem dens grafiske repræsentation. Doktorafhandling. Hentet fra https://eprints.ucm.es/id/eprint/40501/1/T38136.pdf

Kvantetal (14. januar 2020). Gendannet fra https://cursoparalaunam.com/los-numeros-cuanticos

Merriam-Webster. (nd). orbital s. I Merriam-Webster.com ordbog . Hentet fra https://www.merriam-webster.com/dictionary/p%20orbital

Atomiske orbitaler og elektronkonfiguration. (29. oktober 2020). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/2310