Orbital atomiko

Mekanika kuantikoan, orbital atomikoa atomo batean elektroi baten kokapena eta uhin-portaera deskribatzen dituen funtzio bat da^[1]. Funtzio horrek elektroiak atomoaren nukleoaren inguruan duen karga-banaketa deskribatzen du, eta nukleoaren inguruko eskualde jakin batean elektroi bat aurkitzeko probabilitatea kalkulatzeko erabil daiteke^[2].

Atomo bateko orbital bakoitza hiru zenbaki kuantikoren balio multzo batek ezaugarritzen du: $n$ , $ℓ$ eta $m ℓ$ . Hurrenez hurren, elektroiaren energiari, haren momentu angeluar orbitalari eta aukeratutako ardatz batean proiektatutako momentu angeluar orbitalari dagozkie. Ondo definitutako zenbaki kuantiko magnetikoa duten orbitalak, oro har, balio konplexukoak dira. Balio errealeko orbitalak $m ℓ$ eta $-m ℓ$ orbitalen konbinazio lineal gisa sor daitezke, eta askotan haien egitura angeluarra deskribatzen duten polinomio harmoniko elkartuen bidez etiketatzen dira (adibidez, $x y$ , $x^{2} - y^{2}$ ).

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.

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:

X {m o t a}^{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

↑ (Ingelesez) «Atomic Orbital Theory» The Vocabulary and Concepts of Organic Chemistry (John Wiley & Sons, Ltd): 1–24. 2005 doi:10.1002/0471713740.ch1. ISBN 978-0-471-71374-6. (kontsulta data: 2026-10-13).
↑ Daintith, John, ed. (2004). A dictionary of chemistry. (5th ed. argitaraldia) Oxford University Press ISBN 978-0-19-860918-6. (kontsulta data: 2026-10-13).

Ikus, gainera

Elektroi-hodei

Kanpo estekak

Datuak: Q53860
Multimedia: Atomic orbitals / Q53860

[1] (Ingelesez) «Atomic Orbital Theory» The Vocabulary and Concepts of Organic Chemistry (John Wiley & Sons, Ltd): 1–24. 2005 doi:10.1002/0471713740.ch1. ISBN 978-0-471-71374-6. (kontsulta data: 2026-10-13).

[2] Daintith, John, ed. (2004). A dictionary of chemistry. (5th ed. argitaraldia) Oxford University Press ISBN 978-0-19-860918-6. (kontsulta data: 2026-10-13).

[1]

[2]