![[유기튜브] sp3 혼성오비탈](https://i.ytimg.com/vi/5QNpzz3NrXU/hqdefault.jpg)
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원자는 빛 전자로 둘러싸인 무거운 핵으로 구성되어 있습니다. 전자의 행동은 양자 역학의 규칙에 의해 지배됩니다. 이러한 규칙을 통해 전자는 궤도라고 불리는 특정 영역을 차지할 수 있습니다. 원자의 상호 작용은 거의 가장 바깥 쪽의 전자를 통해서만 이루어 지므로 궤도의 모양이 매우 중요해집니다. 예를 들어, 원자가 서로 옆에있을 때, 가장 바깥 쪽 궤도가 겹치면 강한 화학 결합을 만들 수 있습니다. 따라서 궤도의 모양에 대한 지식이 원자 상호 작용을 이해하는 데 중요합니다.
양자 수와 궤도
물리학 자들은 원자에서 전자의 특성을 설명하기 위해 속기를 사용하는 것이 편리하다는 것을 알게되었습니다. 속기는 양자 수로 표시됩니다. 이 숫자는 분수가 아닌 정수만 될 수 있습니다. 주요 양자 수 n은 전자의 에너지와 관련이있다. 궤도 양자 수 l과 각운동량 양자 수 m이 있습니다. 다른 양자 수는 있지만 궤도의 모양과 직접 관련이 없습니다. 궤도는 핵 주위의 경로라는 의미에서 궤도가 아닙니다. 대신, 전자가 발견 될 가능성이 가장 높은 위치를 나타냅니다.
S 궤도
n의 각 값에 대해 l과 m이 모두 0 인 하나의 궤도가 있습니다. 이 궤도는 구체입니다. n 값이 클수록 구가 커집니다. 즉, 전자가 핵에서 더 먼 곳에서 발견 될 가능성이 높습니다. 구체는 전체적으로 똑같이 조밀하지 않습니다. 그것들은 중첩 된 껍질과 같습니다. 역사적 이유로 이것을 궤도라고합니다. 양자 역학의 규칙으로 인해 n = 1 인 가장 낮은 에너지 전자는 l과 m이 모두 0과 같아야하므로 n = 1에 존재하는 유일한 궤도는 s 궤도입니다. s 궤도는 n의 다른 모든 값에도 존재합니다.
P 궤도
n이 1보다 크면 더 많은 가능성이 열립니다. 궤도 양자 수 인 L은 n-1까지의 값을 가질 수 있습니다. l이 1이면 궤도를 p 궤도라고합니다. P 궤도는 일종의 아령처럼 보입니다. 각각의 l에 대해, m은 단계적으로 양수에서 음수 l로 간다. 따라서 n = 2, l = 1 인 경우 m은 1, 0 또는 -1과 같습니다. 이것은 p 궤도의 세 가지 버전이 있다는 것을 의미합니다. 하나는 아령을 위아래로, 다른 하나는 왼쪽에서 오른쪽으로 아령을, 다른 하나는 아령을 다른 각도와 직각으로합니다. P 오비탈은 1보다 큰 모든 주 양자 수에 대해 존재하지만, n이 높아질수록 추가적인 구조를 갖습니다.
D 궤도
n = 3 인 경우 l은 2와 같고 l = 2 인 경우 m은 2, 1, 0, -1 및 -2와 같습니다. l = 2 궤도는 d 궤도라고하며 m의 다른 값에 해당하는 5 개의 다른 궤도가 있습니다. n = 3, l = 2, m = 0 궤도도 아령처럼 보이지만 중간에 도넛이 있습니다. 다른 4 개의 궤도는 사각형 패턴으로 끝에 쌓인 4 개의 알처럼 보입니다. 다른 버전은 계란이 다른 방향을 가리키고 있습니다.
F 궤도
n = 4, l = 3 궤도를 f 궤도라고하며 설명하기가 어렵습니다. 그들은 여러 가지 복잡한 기능을 가지고 있습니다. 예를 들어, n = 4, l = 3, m = 0; m = 1; m = -1 궤도는 다시 덤벨 모양이지만 바벨의 끝 사이에 두 개의 도넛이 있습니다. 다른 m 값은 8 개의 풍선 묶음처럼 보이며 모든 매듭이 중앙에 묶여 있습니다.
시각화
전자 궤도를 지배하는 수학은 매우 복잡하지만, 다른 궤도를 그래픽으로 구현할 수있는 많은 온라인 자료가 있습니다. 이러한 도구는 원자 주변의 전자 행동을 시각화하는 데 매우 유용합니다.