Hva er en P-orbital?

En p-orbital er typen atomorbital der et elektron befinner seg som er plassert i det nest laveste undernivået av et elektronskall eller hovedenerginivået i et gitt atom. Med andre ord representerer p-orbitalene de andre energiundernivåene innenfor hvert skall eller hovedenerginivå.

I følge kvanteteorien kan ikke elektronene i et atom være lokalisert hvor som helst, men er begrenset til områder i rommet kalt atomorbitaler. Disse orbitalene er delt inn i ulike energinivåer og undernivåer, og p-orbitalene representerer ett av disse undernivåene. Faktisk representerer de det andre undernivået i økende rekkefølge av energi. Andre typer atomorbitaler er s, d og f orbitaler.

Som det skal ses senere kommer p i p-orbitalen fra ordet polar, og viser til at de forskjellige p-orbitalene peker mot de motsatte polene til de kartesiske koordinataksene.

p orbitale kvantetall

Atomorbitalene er definert av de tre første kvantetallene som er:

• n – Hovedkvantenummer eller energinivå (det kan anta et hvilket som helst naturlig tall fra 1 og utover, det vil si 1, 2, 3, …)
• l – Sekundært kvantenummer eller vinkelmomentum (kan bare anta verdier fra 0 til n-1)
• m _l – Magnetisk kvantenummer (kan bare anta heltallsverdier mellom -l og l)

Det som definerer typen orbital er det sekundære kvantetallet, l eller vinkelmomenttallet. Følgende tabell viser verdiene av l for de forskjellige typene orbitaler

Som man kan se, er p- orbitalene karakterisert ved å ha et vinkelmomentum lik 1. Men for hvert energinivå kan vinkelmomentet bare ta verdier fra 0 til n-1 . Av denne grunn kan det ikke være p-orbitaler i n=1-nivået, siden l i dette tilfellet bare kan være null.

Med noen få ord, fra nivå 2 og utover kan vi finne p-orbitaler, og disse differensieres ved å sette verdien av n foran dem (2p, 3p, 4p, etc.)

Formen på p-orbitalen

Atomorbitaler beskriver et område i verdensrommet hvor du sannsynligvis vil finne et elektron som kretser rundt kjernen. Avhengig av hvilken type orbital det er snakk om, vil nevnte region ha en spesiell form. Når det gjelder s-orbitaler, er det for eksempel en kule, men når det gjelder p-orbitaler, er disse formet som to lober eller flate kuler med kjernen mellom de to. Du kan forestille deg en p-orbital som å ta to festballonger av samme størrelse og binde dem sammen i de nederste endene.

Selv om dette er den vanlige måten atomorbitaler er representert på, er det viktig å forstå at de faktisk ikke har så skarpe grenser som bildet antyder. Faktisk tilsvarer disse tallene området der elektronet er mest sannsynlig å bli funnet, men elektronet kan finnes utenfor dette området av rommet og fortsatt være i en p-orbital.

En mer realistisk måte å se p-orbitaler på er som en tetthet av punkter som er mer konsentrert nær kjernen og lenger fra hverandre når vi beveger oss lenger bort fra den. Dette kan forstås bedre ved å se på følgende figur.

Denne figuren gir et mer realistisk bilde av hva en p-orbital er. Som man kan se er tettheten til punktene større i et område som har en lignende form som den som er vist i den første figuren, men det er ingen definert grense som omslutter en p-orbital, og heller ikke noen annen atomorbital, ja la oss gå.

Et nøkkelpoeng angående p-orbitaler er at planet som skiller de to lappene er det som er kjent som et nodalplan. Dette betyr at det er det eneste området i rommet der et p-elektron aldri kan være (sannsynligheten for å finne et p-elektron i nodalplanet er 0).

Orientering av p-orbitaler

Atomorbitaler kan ha forskjellig orientering avhengig av deres magnetiske kvantenummer _, ml . Siden det er 3 mulige verdier av magnetisk moment for p-orbitaler (-1, 0, +1), så er det 3 forskjellige p-orbitaler som peker i tre forskjellige retninger.

Disse orienteringene faller sammen med retningene til de tre kartesiske koordinataksene, x, y og z , så disse p-orbitalene kalles henholdsvis np _x , np _y og np _z (her refererer n til energinivået) og vises. i følgende figur.

Eksempler på p-orbitaler

• 4p _x representerer en p-orbital i det fjerde energinivået (n=4) orientert langs x-aksen.
• 2p _z representerer en p-orbital i det andre energinivået (n=2) orientert langs z-aksen.
• 3p _y representerer en p-orbital i det tredje energinivået (n=3) orientert langs y-aksen.

Referanser

Barradas S., Francisco (2016). Orbitaler i kjemiundervisning: en analyse gjennom sin grafiske representasjon. Doktorgradsavhandling. Hentet fra https://eprints.ucm.es/id/eprint/40501/1/T38136.pdf

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

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

Atomorbitaler og elektronkonfigurasjon. (29. oktober 2020). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/2310