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根据量子力学原子轨道是什么

发布网友 发布时间:2022-04-27 09:42

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热心网友 时间:2023-09-22 08:00

原子轨道(英语:atomic orbital),又称轨态,是以数学函数描述原子中电子似波行为,此波函数可用来计算在原子核外的特定空间中,找到原子中电子的机率,并指出电子在三维空间中的可能位置。

原子轨道(英语:atomic orbital),又称轨态,是以数学函数描述原子中电子似波行为[1]。此波函数可用来计算在原子核外的特定空间中,找到原子中电子的机率,并指出电子在三维空间中的可能位置[1]。“轨道”便是指在波函数界定下,电子在原子核外空间出现机率较大的区域。具体而言,原子轨道是在环绕着一个原子的许多电子(电子云)中,个别电子可能的量子态,并以轨道波函数描述。

现今普遍公认的原子结构是波耳氢原子模型:电子像行星,绕着原子核(太阳)运行。然而,电子不能被视为形状固定的固体粒子,原子轨道也不像行星的椭圆形轨道。更精确的比喻应是,大范围且形状特殊的“大气”(电子),分布于极小的星球(原子核)四周。只有原子中存在唯一电子时,原子轨道才能精准符合“大气”的形状。当原子中有越来越多电子时,电子越倾向均匀分布在原子核四周的空间体积中,因此“电子云”越倾向分布在特定球形区域内(区域内电子出现机率较高)
最初人们只是用电子结构示意图来表示原子的微观结构,但电子结构示意图只能表示出原子的电子层而不能表示出能级和轨道,电子排布式由此诞生。

电子排布式的表示方法为:用能级符号前的数字表示该能级所处的电子层,能级符号后的指数表示该能级的电子数,电子依据“能级交错”后的能级顺序顺序和“能量最低原理”、“泡利不相容原理”和“洪特规则”三个规则进行进行。另外,虽然电子先进入4s轨道,后进入3d轨道(能级交错的顺序),但在书写时仍然按1s∣2s,2p∣3s,3p,3d∣4s的顺序进行。
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