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¿Qué lóbulos orbitales están ocupados?

En los orbitales p, hay 3 lóbulos en forma de mancuerna, cada uno de los cuales puede contener 2 electrones. En los diagramas de los orbitales d y f, hay dos o más lóbulos (o formas orbitales) para cada valor de m. En todos estos casos, ¿qué lóbulos/formas ocupan los electrones para cualquier elemento dado?

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AnxiousReseter Puntos 23

La pregunta implica una confusión sobre los orbitales y su representación como lóbulos en forma de mancuerna. Estos gráficos muestran la orientación relativa de los orbitales entre sí al mostrar regiones que representan algún valor umbral de probabilidad (digamos, 90%) de encontrar un electrón contenido en ellas. La distribución de probabilidad subyacente tiene la misma simetría que el orbital en sí, ya que define el orbital. Cualquier orbital (espacial) puede contener hasta dos electrones1, independientemente de su forma. Por lo tanto, tiene poco sentido preguntar en qué lóbulo (o, aún más, en qué mitad de la mancuerna, ya que hay un plano nodal entre las mitades) se encuentra un electrón.

Además, cualquier átomo individual es esféricamente simétrico en ausencia de campos externos, lo que significa que las formas de los orbitales no son realmente importantes para entender la distribución electrónica en un átomo libre. Sin embargo, las formas son herramientas útiles para comprender ciertos conceptos de enlace como la teoría del campo cristalino o de ligando.

1 un orbital de espín contiene uno.

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