Atómový orbitál

Atómový orbitál alebo často len orbitál (iné názvy: orbita, staršie orbit, atómový orbit(ál)/atómová orbita) je priestor, v ktorom sa vyskytuje elektrón v atóme. Podľa súčasných poznatkov možnosť výskytu elektrónu v danom priestore nemožno vypočítať s ľubovoľne vysokou presnosťou. Elektrónový orbitál predstavuje určitý kvantový stav individuálneho elektrónu v elektrónovom oblaku okolo jadra atómu.

Tento pojem nie je možné vysvetliť pomocou klasickej predstavy o štruktúre atómu, kedy okolo atómového jadra obiehajú elektróny podobne ako planéty okolo Slnka. Elektrón ako elementárna častica vykazuje vlastnosti, ktoré zodpovedajú časticiam aj vlneniu. V dôsledku Heisenbergovho princípu neurčitosti nie je možné presne stanoviť polohu elektrónu v atóme v danom časovom okamihu, preto je potrebné na opis použiť pravdepodobnosť. Atómový orbitál je opísaný vlnovou funkciou elektrónu v elektrickom poli kladne nabitého jadra, ktorá je riešením Schrödingerovej rovnice. Orbitál ohraničuje oblasť, kde je najvyššia pravdepodobnosť výskytu daného elektrónu.

 Označovanie orbitálov 
Orbitály sa označujú podľa všeobecného vzorca

 X typy

kde X zodpovedá energii orbitálu (hlavné kvantové číslo elektrónu n). Typ orbitálu sa značí malým písmenom a popisuje tvar orbitálu, zodpovedá momentu hybnosti (vedľajšiemu kvantovému číslu l) a y je počet elektrónov v orbitáli-každý orbitál má 2 elektróny, pričom sa tieto elektróny líšia svojim spinom. Orbitál "s" nie je degenerovaný, preto obsahuje 2 elektróny (s2), orbital "p" je 3x degenerovaný, a preto obsahuje 3x2 = 6 elektronov (p6), orbitál "d" je 5x degenerovaný a obsahuje 5x2 = 10 elektrónov (d10) a nakoniec orbitál "f" je 7x degenerovaný a obsahuje 7x2 = 14 elektrónov (f14). Napr. jediný obsadený orbitál atómu hélia v základnom stave sa označuje 1s² – obsahuje 2 elektróny na najnižšej energetickej úrovni (n=1) a ich moment hybnosti je l=0. Hypoteticky existujú i ďalšie typy orbitálov než sú s, p, d, f.

 Tabuľka orbitálov 
Táto tabuľka ukazuje všetky orbitálové konfigurácie pre vodík a vodíku podobné atómy až po 7s.
s (l=0)p (l=1)d (l=2)f (l=3)m=0m=0m=±1m=0m=±1m=±2m=0m=±1m=±2m=±3spzpxpydz2dxzdyzdxydx2-y2fz3fxz2fyz2fxyzfz(x2-y2)fx(x2-3y2)fy(3x2-y2)n=150x50bodn=250x50bod50x50bod50x50bod50x50bodn=350x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bodn=450x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod40x40bod40x40bod40x40bod40x40bod40x40bod40x40bod40x40bodn=550x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod50x50bod. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .n=650x50bod50x50bod50x50bod50x50bod. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .n=750x50bod. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .

 Pozri aj 

 Molekulový orbitál
 Elektrón
 Elektrónová konfigurácia

Kategória:Fyzika častíc
Kategória:Fyzikálna chémia