Diferența dintre nodurile radiale și unghiulare

Diferența principală - Noduri radiale vs. unghiulare

O orbitală atomică orbitală sau electronică este regiunea unui atom în care un electron poate fi găsit cu cea mai mare probabilitate. Un atom conține protoni și neutroni în centrul atomului, numit nucleul. Nu există electroni în nucleu. Electronii sunt dispersați în jurul nucleului. Dar acești electroni se mișcă în jurul nucleului în căi specifice, cunoscute sub numele de orbitale de electroni sau cochilii de electroni. Aceste cochilii de electroni sunt compuse din subshell-uri. În funcție de numărul cuantic al momentului unghiular, un subshell conține una sau mai multe orbite: orbitale, orbitale, d orbitale și orbitale. Aceste orbite pot fi în diferite planuri. Fiecare orbital într-un anumit plan este cunoscut ca a lob. Electronii se găsesc în interiorul acestor lobi. Dar există avioane în care nu pot fi găsiți electroni. Acestea sunt numite noduri. Există două tipuri de noduri ca noduri radiale și noduri unghiulare. Principala diferență dintre nodurile radiale și nodurile unghiulare este aceea nodurile radiale sunt sferice, în timp ce nodurile unghiulare sunt de obicei plane plane.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt Lobii și Noduri
- Explicarea lobilor și nodurilor
2. Ce sunt nodurile radiale
- Definiție, formă și determinare
3. Ce sunt nodurile unghiulare
- Definiție, formă și determinare
4. Care sunt asemănările dintre nodurile radiale și unghiulare
- Schița caracteristicilor comune
5. Care este diferența dintre nodurile radiale și unghiulare
- Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: nod unghiular, atom, orbital atomic, electron, coajă de electroni, lob, nod, nucleu, nod radial, numere cuantice

Ce sunt Lobii și Noduri

În primul rând, să înțelegem corect ce este un lob. Așa cum sa explicat în introducere, atomii sunt compuși din protoni, neutroni și electroni. Protonii și neutronii locuiesc în centrul atomului, numit nucleul. Dar nu există electroni în nucleu. Electronii se află într-o mișcare continuă în jurul nucleului. Nu se mișcă în căi aleatorii. Există căi specifice în care electronii pot fi localizați. Acestea sunt cunoscute sub numele de cochilii de electroni. O cochilie de electroni este o regiune în care un electron poate locui cu cea mai mare probabilitate.

Cochilii de electroni sunt localizați la distanțe diferite de nucleu. Ei au energii specifice, discrete. Prin urmare, aceste cochilii de electroni sunt de asemenea cunoscute ca nivele de energie. Acestea sunt numite K, L, M, N, etc., pornind de la cea mai apropiată la nucleu. Cea mai mică coajă de electroni are cea mai mică energie.

Fiecare coajă de electroni este caracterizată prin numere cuantice. Cochilii de electroni au suprapuse. Aceste suprapuse sunt compuse din orbite. Aceste orbite sunt diferite unul de celălalt pe baza impulsului angular al electronilor din aceste orbite. Aceste orbite au diferite forme. Cochilii secundari sunt numiți ca s, p, d și f.

Suprapusele au lobi (orbite) în diferite planuri. Lobii sunt regiunile unde locuiesc electronii. Mărimea, forma și numărul acestor lobi sunt diferite pentru fiecare orbital.

Figura 1: Diferite lobi de orbite

După cum se arată în imaginea de mai sus, lobii sunt situați în diferite planuri. Avioanele în care nu poate fi văzut nici o orbită sunt numite noduri. Nu există electroni în noduri. Prin urmare, nodurile sunt regiunile în care se găsește o probabilitate zero pentru un electron. De exemplu, așa cum este prezentat în imaginea de mai sus, nu există orbite pentru planurile d_XZ și d_YZ pentru d_{X y} orbital.

Ce sunt nodurile radiale

Nodurile radiale sunt regiuni sferice unde probabilitatea de a găsi un electron este zero. Această sferă are o rază fixă. Prin urmare, nodurile radiale sunt determinate radial. Nodurile radiale apar ca numărul principal al cuantumului. Numărul principal cuantic reprezintă cochilii de electroni.

Atunci când găsim noduri radiale, se poate folosi funcția de densitate a probabilității radiale. Funcția de densitate a probabilității radiale dă densitatea de probabilitate pentru un electron care se află într-un punct situat distanța r de proton. Următoarea ecuație este utilizată în acest scop.

(R, θ, Φ) = R (r) Y (θ, Φ)

În cazul în care Ψ este funcția de undă, R (r) este componenta radială (depinde numai de distanța de la nucleu) și Y (θ, φ) este componenta unghiulară. Un nod radial apare când componenta R (r) devine zero.

Ce sunt nodurile unghiulare

Nodurile angulare sunt planuri plane (sau conuri) în care probabilitatea de a găsi un electron este zero. Aceasta înseamnă că nu putem găsi vreodată un electron într-un nod unghiular (sau altul). În timp ce nodurile radiale sunt localizate la raze fixe, nodurile unghiulare sunt situate la unghiuri fixe. Numărul de noduri unghiulare prezente într-un atom este determinat de numărul cuantic al momentului unghiular. Nodurile unghiulare apar ca numerele cuantice ale momentului unghiular cresc.

Asemănări între nodurile radiale și unghiulare

Ambele reprezintă regiunile în care atomul nu poate fi găsit.
Ambele tipuri depind de numerele cuantice.

Diferența dintre nodurile radiale și unghiulare

Definiție

Noduri radiale: Nodurile radiale sunt regiuni sferice unde probabilitatea de a găsi un electron este zero.

Noduri unghiulare: Nodurile angulare sunt planuri plane (sau conuri) în care probabilitatea de a găsi un electron este zero.

Formă

Noduri radiale: Nodurile radiale sunt sferice.

Noduri unghiulare: Nodurile unghiulare sunt planuri sau conuri.

Proprietăți caracteristice

Noduri radiale: Nodurile radiale au raze fixe.

Noduri unghiulare: Nodurile unghiulare au unghiuri fixe.

Număr de noduri

Noduri radiale: Numărul de noduri radiale prezente într-un atom este determinat de numărul cuantic principal.

Noduri unghiulare: Numărul de noduri unghiulare prezente într-un atom este determinat de numărul cuantic al momentului unghiular.

Concluzie

Nodurile sunt regiuni ale atomilor în care nu poate fi găsit vreodată un electron. Există două tipuri de noduri ca noduri radiale și noduri unghiulare. Principala diferență între nodurile radiale și nodurile unghiulare este aceea că nodurile radiale sunt sferice, în timp ce nodurile unghiulare sunt de obicei plane.

Referințe:

1. "Noduri radiale". Chimie LibreTexts, Libretexts, 8 ianuarie 2017, Disponibil aici.
2. "Orbitale electronice". Chimie LibreTexts, Libretexts, 19 Nov. 2017, Disponibil aici.
3. "Orbitalul atomic". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 9 decembrie 2017, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. Orbitale electronice unice "By haade - Lucrare proprie, bazată pe diverse surse, schiță NU modele generate de calculator (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons

Ştiinţă