作者Deconation (豬豬)
看板Physics
標題[問題] 軌域
時間Wed Apr 17 21:30:38 2013
各位好
最近唸到 原子 跟 分子 軌域相關
課本上有一張機率圖 是以 H原子為例 在軌域中發現電子的機率
有 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 這些軌域的機率
想問的是
1.這些軌域都是彼此重疊 只是越來越大嗎?? 不然怎麼連最遠的4f都能夠有發現電子的
機率呢?
2.我看到機率分布圖 縱軸是機率 橫軸是距核距離
最高機率的距離 在主量子數3的軌域 依序是 3s>3p>3d 3d不是在最外層嗎?
那麼發現電子在3d軌域的最高機率 它的距核距離應是最遠 那麼怎麼會是3s最高
機率的點的距離較遠呢? 是因為3d軌域比較小 被3s軌域包覆住了嗎?
3.因為氫原子只有1個電子 其他空軌域還是具有波函數 跟 能量嗎? 有是因為電子晃過
去了嗎??
4.p軌域 如果是 相消性干涉 稱為 反對稱 反之亦然 這樣想正確嗎??
5.sigma鍵是由 2個p軌域鍵結而成
p1 p2
- + - +
以此示意兩個p軌域 相長 會變成 - + -
相消 會變成 - +
相長的結果 由負到正 在由正到負 有2個節點 但是它卻是形成一般bonding而不是
antibonding 是我哪裡理解錯誤嗎?? 節點數多的能量不是較高嗎?
大概是這些問題 有請高手指教 感激不盡 m(_ _)m
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.127.38.91
1F：→ sea010461:我想應該只是表達可能的波函數，然後當波函數是1s或2s.. 04/17 21:51
2F：→ sea010461:的時候的波函數所代表的機率分佈，常溫下氫原子應該都是 04/17 21:52
3F：→ sea010461:1s。如果考慮軌域混成 ，波函數的分佈會長得像sp2之類的 04/17 21:53
4F：→ kromax:有本科普寫得很清晰但書名有"化學"兩字書局翻一下應認得出 04/18 01:24
5F：→ jew710934:化學背景路過回一下 針對幾個點做一點說明就好 04/18 04:22
6F：→ jew710934:1.一個"軌域"就是一個single-electron wavefunction 04/18 04:23
7F：→ jew710934:對多電子原子來說應該要叫做Hartree orbital 基本上還是 04/18 04:24
8F：→ jew710934:由單電子的情況加一點修正導出來的 這算題外話因為原po 04/18 04:25
9F：→ jew710934:的問題還在氫原子裡面 所以先不談 04/18 04:25
10F：→ jew710934:所以原PO你說的"4f怎麼會有分布機率" 應該這樣理解: 04/18 04:26
11F：→ jew710934:4f軌域 本身就是在描述電子在氫原子裡的一種分布行為 04/18 04:26
12F：→ jew710934:一個波函數可以經由絕對值平方之後對空間積分得到機率密 04/18 04:28
13F：→ jew710934:度函數 也就是在空間上的分布行為 而課本上看到不同的 04/18 04:28
14F：→ jew710934:軌域形狀(球型 啞鈴型.. ETC.) 不過就是這個分布機率函 04/18 04:29
15F：→ jew710934:的圖像化結果 04/18 04:30
16F：→ jew710934:然後關於3s~3d系列軌域 課本畫的沒有錯 04/18 04:31
17F：→ jew710934:你說的3s<3p<3d是軌域能量 3s能量最低是因為他在距核近 04/18 04:33
18F：→ jew710934:的地方也有比較明顯的分布 04/18 04:33
19F：→ jew710934:這叫penetration effect 04/18 04:33
20F：→ jew710934:2.關於鍵結的部分 我直接從結果論來看 04/18 04:35
21F：→ jew710934:要產生鍵結 必須要在兩核之間產生建設性干涉 反之就會在 04/18 04:36
22F：→ jew710934:兩核間產生節點 形成反鍵結軌域 04/18 04:36
23F：→ jew710934:然後我不大理解你說的相長相消是甚麼意思 如果指的是函 04/18 04:37
24F：→ jew710934:數的相加相減的話 那還要考慮到原始兩個函數的空間位相 04/18 04:38
25F：→ jew710934:關係 不知道是不是這邊出了問題 不過節點多能量高這點是 04/18 04:39
26F：→ jew710934:沒問題的 04/18 04:39
27F：→ jew710934:最後是反對稱的問題 在講這個的時候應該要說明一下是對 04/18 04:40
28F：→ jew710934:什麼對稱 是reflection?inversion?抱歉不知道中文怎麼翻 04/18 04:42
29F：→ jew710934:還有兩個p軌域可以有sigma type的重疊 也可以有pi type 04/18 04:43
30F：→ jew710934:這也要一併說明 才有辦法討論你說的問題 04/18 04:43
31F：→ Deconation:謝謝j大 我問題描述不清楚 我會在用站內信跟您聯絡 04/18 19:37
32F：推 sputtering:其實把核當做一個點 電子分布就球諧函數解的樣子 05/18 23:35
33F：→ sputtering:然後得到三個量子數(不考慮自旋)n,l,m 05/18 23:45
34F：→ sputtering:然後n就主量子數 l就角量子數 所以 角量子數就決定軌域 05/18 23:48
35F：→ sputtering:形狀 就s,p,d,f....... 05/18 23:48
36F：→ sputtering:能量的比較就飛三言兩語能說完的(資料來源來自曾謹言 05/18 23:57
37F：→ sputtering:量子力學 I) 05/18 23:58