Diferența dintre coaja scoică și orbital

Diferența principală - Shell vs. Subshell vs. Orbital

Atom este unitatea de bază care compune materie. În trecut, oamenii de știință credeau că atomii nu puteau fi împărțiți mai departe. Dar descoperirile ulterioare au dezvăluit informații despre particulele subatomice, care au indicat că atomii ar putea fi împărțiți în particule subatomice. Cele trei particule subatomice principale sunt electronii, protonii și neutronii. Protonii și neutronii fac împreună nucleul, care este nucleul central al atomului. Electronii sunt în mișcare continuă în jurul acestui nucleu. Nu putem determina locația exactă a unui electron; totuși, electronii se mișcă în anumite căi. Termenii coajă, subsol și orbital se referă la căile cele mai probabile pe care un electron le poate mișca. Principala diferență dintre subshellul de coajă și orbital este aceea cochiliile sunt compuse din electroni care au acelasi numar cuantum principal si subshell-urile sunt compuse din electroni care impartasesc acelasi numar cuantic de impuls momentan, in timp ce orbitele sunt compuse din electroni care se afla in acelasi nivel de energie dar au diferite rotiri.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este un Shell
      - Definiție, structură și proprietăți
2. Ce este un Subshell
      - Definiție, structură și proprietăți
3. Ce este un orbital
      - Definiție, structură și proprietăți
4. Care este diferența dintre coaja Shell și Orbital
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Atom, Electroni, Orbital, Numar cuantic, Shell, Subshell

Ce este un Shell

O cochilie este calea urmată de electroni în jurul nucleului unui atom. Acestea se numesc și nivele de energie, deoarece aceste cochilii sunt aranjate în jurul nucleului în funcție de energia pe care o compune un electron din coajă. Celulă care are cea mai mică energie este cea mai apropiată de nucleu. Următorul nivel de energie este situat dincolo de acea coajă.

Pentru a recunoaște aceste cochilii, ele sunt numite K, L, M, N, etc. Învelișul cu cel mai scăzut nivel de energie este K shell. Dar, oamenii de stiinta au numit aceste scoici folosind numere cuantice. Fiecare coajă are propriul număr cuantic. Numărul cuantum dat pentru cochilii este numit principalul cuantum. Apoi, carcasa la cel mai mic nivel de energie este n = 1.

Toate scoicile nu dețin același număr de electroni. Cel mai mic nivel de energie poate conține numai maxim 2 electroni. Următorul nivel de energie poate conține până la 8 electroni. Există un model al numărului de electroni pe care o cochilă o poate deține. Acest model este prezentat mai jos.

Număr principal de cuantificări (n)	Numărul maxim de electroni
n = 1	2
n = 2	8
n = 3	18
n = 4	32
n = 5	32
n = 6	32

Prin urmare, numărul maxim de electroni pe care orice coș poate deține este de 32. Nicio coajă nu poate avea mai mult de 32 de electroni. Cojile mai mari pot conține mai mulți electroni decât cei ai cojilor inferiori.

Prezența acestor scoici indică faptul că energia unui atom este cuantizată. Cu alte cuvinte, există valori discrete de energie pentru electronii care se află în mișcarea din jurul nucleului.

Figura 1: Shell-uri atomice

Electronii din aceste cochilii pot fi transferați de la o cochilie la alta prin absorbția sau eliberarea energiei. Cantitatea de energie absorbită sau eliberată trebuie să fie egală cu diferența de energie dintre două cochilii. Dacă nu, această tranziție nu ar avea loc.

Ce este un Subshell

Un subshell este zona în care electronul se mișcă într-o coajă. Acestea sunt numite în funcție de numărul cuantic al momentului unghiular. Există 4 tipuri majore de subshell-uri care pot fi găsite într-un shell. Ele sunt numite s, p, d, f. Fiecare subsol este compus din mai multe orbite. Numărul de orbite care se află în subshell-uri este prezentat mai jos.

subshell	Numărul de orbitale	Numărul maxim de electroni
s	1	2
p	3	6
d	5	10
f	7	14

Aceste subshell-uri sunt, de asemenea, aranjate în funcție de energia din care sunt compuse. La cochilii inferiori, ordinea ascendentă a energiei subsolurilor este ca s

Figura 02: Formele substraturilor

Aceste subshell-uri au o structură 3D unică. e subshell este sferică. p subshel ​​este în formă de gantera. Aceste forme sunt date mai sus.

Ce este un orbital

Orbitalul este o funcție matematică care descrie comportamentul valurilor unui electron. Cu alte cuvinte, termenul orbital explică mișcarea exactă a unui electron. Un subshell este compus din orbite. Numărul de orbite pe care le are un subshell depinde de subshell. Aceasta înseamnă că numărul de orbite prezente într-un subshell este o caracteristică unică pentru un subshell.

subshell	Numărul de orbitale
s	1
p	3
d	5
f	10

Cu toate acestea, o singură orbită poate deține numai maximum doi electroni. Acești electroni sunt în același nivel de energie, dar diferiți unul de altul în funcție de rotația lor. Întotdeauna au răsturnări opuse. Când electronii sunt încărcați în orbitale, ele sunt umplută conform regulii lui Hund. Această regulă indică faptul că fiecare orbitală într-un subshell este ocupată individual cu electroni înainte ca orice orbital să fie dublat cuplat.

Figura 3: Forme ale orbitalilor d

Imaginea de mai sus arată formele d orbitalilor. Din moment ce un subshell d este compus din 5 orbite, imaginea de mai sus arată cele 5 forme diferite ale acestor orbite.

Diferența dintre coaja scoică și orbital

Definiție

Coajă: Shell este calea urmată de electroni în jurul nucleului unui atom.

subshell: Substratul este calea în care un electron se mișcă într-un cochilie.

orbital: Orbitalul este o funcție matematică care descrie comportamentul valurilor unui electron.

Numele numărului cuantumului

Coajă: O cochilie are numarul principal cuantic.

subshell: Un subshell este dat cu numarul cuantic al impulsului unghiular.

orbital: O orbită este dată cu numărul magnetic cuantic.

Numărul maxim de electroni

Coajă: O cochilie poate suporta maxim 32 de electroni.

subshell: Numărul maxim de electroni pe care un subshell îl poate deține depinde de tipul de subshell.

orbital:  Numărul maxim de electroni pe care o orbitală îl poate deține este de 2.

Concluzie

Un atom este compus din electroni, protoni și neutroni. Protonii și neutronii se află în nucleu. Electronii formează un nor în jurul nucleului. Acest nor de electroni are electroni care sunt în mișcare constantă. Mai multe descoperiri au descoperit că acest lucru nu este doar un nor. Există nivele energetice cuantificate în care electronii se mișcă de-a lungul. Arătau ca niște cai pentru ca electronii să se miște. Termenii "scoici", "subshell" și "orbitali" sunt utilizați pentru a descrie aceste căi. Principala diferență între subshellul de coajă și orbital este faptul că învelișurile sunt compuse din electroni care au același număr cuantum principal, iar subshell-urile sunt compuse din electroni care au același cuantum momentum cuantic, în timp ce orbitele sunt compuse din electroni care se află la același nivel de energie au rotiri diferite.

Referințe:

1. Andrew Rader. "Întotdeauna în mișcare". Bazele chimiei, disponibile aici. Accesat 25 august 2017.
2. "GCSE Bitesize: structura unui atom" BBC, BBC, disponibil aici. Accesat 25 august 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Bohr-atom-PAR" de JabberWok în limba engleză Wikipedia (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "D orbitale" de către Fundația CK-12 - fișier: High School Chemistry.pdf, pagina 271 (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons