Scan0020 5

nież poziom energetyczny atomu. Ich pojemność (maksymalna liczba elektronów) będzie więc równa pomnożonej przez dwa liczbie orbitali, istniejących w danym podpoziomie, względnie poziomie energetycznym atomu.

Podpoziom s mieści najwyżej dwa elektrony, ponieważ istnieje tylko jeden orbital s.

Podpoziom p mieści najwyżej sześć elektronów, ponieważ istnieją trzy orbitale p.

Podpoziom d mieści najwyżej dziesięć elektronów, ponieważ istnieje pięć orbitali d.

Podpoziom f mieści najwyżej czternaście elektronów, ponieważ istnieje siedem orbitali /.

Z tabelki tej można na przykład wyprowadzić następujące wnioski:

—    na wszystkich poziomach energetycznych atomu istnieje zawsze jeden orbital s;

—    orbitale d istnieją na wszystkich poziomach energetycznych atomu z wyjątkiem poziomów K i L;

Poziom	Typ podpoziomu	Całkowita liczba	Całkowita liczba
(wartość ri)	(wartość 1)	orbitali	elektronów
	s(ł = 0)
S' II co "w'	p(/= 1) d(l = 2)	9	18
	s(l = 0)
N(n = 4)	Pd = 1) 4(/= 2)	16	32
itd.	, fd — 3)

—    poziom L mieści 8 elektronów, ponieważ posiada 4 orbitale (jeden s i trzy p);

—    poziom N mieści 32 elektrony, ponieważ posiada 16 orbitali (jeden trzy p, pięć d i siedem /).

1.4.3. KSZTAŁTY PRZESTRZENNE ORBITALI

Rozwiązanie równania Schrodingera określa tę część przestrzeni otaczającej jądro, w której z największym prawdopodobieństwem występuje elektron.

Prawdopodobieństwa występowania elektronów w przestrzeni na rysunkach przedstawia się przez gęstość kropkowania. Na rysunku 6 za pomocą gęstości kropkowania przedstawione jest prawdopodobieństwo występowania elektronów na orbitalach 5' i p (dokładniej p_z — patrz niżej).

y

a) na orbital u 5; b) na orbitalu p (pokazano przekroje przez orbitale) J

b)

Rys. 6. Gęstość występowania elektronów

b)

Rys. 7. Orbita': a) s; b) p

Dla ułatwienia przedstawia się powierzchnię graniczną orbitalu, oznaczającą powierzchnię o największym prawdopodobieństwie występowania elektronu¹ np. orbital 5 w atomie wodoru ma powierzchnię graniczną w kształcie kuli, której średnica w przybliżeniu wynosi 0,03 mm.

Na rysunku la, b przedstawia orbitale a, p (por. rys. 2a, b) za pomocą tej właśnie powierzchni granicznej. W podobny sposób przedstawione będą także pozostałe orbitale, o których tutaj mowa.

Zauważcie, jak bardzo różni się obraz graficzny elektronu według modelu falowo-mechanicznego i modelu. Bohra. Różnica polega przede wszystkim na tym, że N. Bohr zakłada istnienie toru, po którym porusza się elektron. Nowsza teoria falowo-mechamczna określa przestrzeń o największym prawdopodobieństwie występowania elektronów.

1.4.4. PRZEDSTAWIANIE NAJWAŻNIEJSZYCH KSZTAŁTÓW ORBITALI

A. Wszystkie orbitale s są kulisto-symetryczne. Prawdopodobieństwo występowania elektronów we wszystkich kierunkach w tej samej odległości od jądra jest jednakowe.

1

Powierzchnia taka zamyka obszar, w którym z określonym prawdopodobieństwem (np. 90%) można znaleźć elektron.