Okružná chémia a fyzika

Orbitálny, v chémii a fyzike, matematický výraz nazývaný vlnová funkcia, ktorý opisuje vlastnosti charakteristické pre nie viac ako dva elektróny v blízkosti atómového jadra alebo systému jadier ako v molekule. Okružná dráha je často znázornená ako trojrozmerná oblasť, v ktorej je 95% pravdepodobnosť nájdenia elektrónu (pozri obrázok).

prechodný kov: Atómové orbitaly atómu vodíka

Ako už bolo uvedené skôr, elektróny spojené s atómovým jadrom sú lokalizované alebo koncentrované v rôznych špecifických oblastiach vesmíru nazývaných

Atómové orbitaly sa bežne označujú kombináciou číslic a písmen, ktoré predstavujú špecifické vlastnosti elektrónov spojených s orbitálmi - napríklad 1s, 2p, 3d, 4f. Číslice nazývané základné kvantové čísla označujú energetické úrovne, ako aj relatívnu vzdialenosť od jadra. Elektrón 1 s zaberá úroveň energie najbližšie k jadru. 2s elektrón, menej pevne viazaný, trávi väčšinu času ďalej od jadra. Písmená, s, p, d a f označujú tvar orbitálu. (Tvar je dôsledkom veľkosti uhlovej hybnosti elektrónu, ktorá je výsledkom jeho uhlového pohybu.) Orbitál je sférický so stredom v jadre. 1s elektrón je teda takmer úplne obmedzený na sférickú oblasť blízko jadra; 2s elektrón je obmedzený na trochu väčšiu guľu. Orbitál má približný tvar dvojice lalokov na opačných stranách jadra alebo trochu tvar činky. Elektrón v obežnej dráhe má rovnakú pravdepodobnosť, že bude v jednej polovici. Tvar ostatných orbitálov je zložitejší. Písmená s, p, d, f boli pôvodne používané na popisné triedenie spektier do radov nazývaných ostré, hlavné, rozptýlené a základné, predtým ako bol známy vzťah medzi spektrom a konfiguráciou atómových elektrónov.

Na prvej energetickej úrovni neexistujú žiadne orbitaly, ale v každej z vyšších úrovní sú tri. Tieto triplety sú orientované v priestore, akoby boli na troch osiach v pravom uhle k sebe a možno ich rozlíšiť podľa indexov, napríklad 2p _x, 2p _y, 2p _z. Vo všetkých, okrem prvých dvoch základných úrovní, je súbor piatich d orbitálov a vo všetkých, okrem prvých troch základných úrovní, súbor siedmich orbitálov, všetky so zložitými orientáciami.

Ku každému orbitálu môžu byť asociované iba dva elektróny. O elektróne sa dá uvažovať tak, že má okolo svojej osi rotáciu v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek, čo z každého elektrónu robí malý magnet. Elektróny na úplných orbitaloch sú spárované s protiľahlými otáčaniami alebo s opačnými magnetickými polaritami.