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原子轨道基础求助

这个问题困扰我十多年了,我就想知道,s轨道,p轨道,与原子核的位置关系是怎样的?原子核到底在哪?是左图还是右图,还是其他情况!
原子轨道基础求助

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用户评论

原子轨道到底是个什么鬼!!

2楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 21:24:41
原子轨道到底是个什么鬼!!
原子本无轨道哈,
说的人多了,
就有轨道了。

3楼: Originally posted by 江东闲人 at 2017-06-16 21:37:33
原子本无轨道哈,
说的人多了,
就有轨道了。
...
理论也好,这个原子核与s,p轨道的相对位置关系到底是怎样的呢?就比如s轨道,书上说s轨道是球形的,那原子核是在这个球形的中心呢?还是在这个球的外面很远的地方?。

4楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 21:45:14
理论也好,这个原子核与s,p轨道的相对位置关系到底是怎样的呢?就比如s轨道,书上说s轨道是球形的,那原子核是在这个球形的中心呢?还是在这个球的外面很远的地方?。
...
应该在中心哈。

5楼: Originally posted by 江东闲人 at 2017-06-16 21:48:58
应该在中心哈。
...
那也在p轨道的中心吗?就是说,原子核极小在中心位置,外面第一层是s轨道,在外面一层是三个相互垂直的p轨道。在外面是d轨道,f,g…这些轨道都是围绕着原子核的,是这样理解吗?

6楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 21:56:58
那也在p轨道的中心吗?就是说,原子核极小在中心位置,外面第一层是s轨道,在外面一层是三个相互垂直的p轨道。在外面是d轨道,f,g…这些轨道都是围绕着原子核的,是这样理解吗?
...
这样的话,就有一个问题,s轨道是球形的,p轨道是哑铃形的,如果原子核在中心的话,哑铃形的p轨道就会和球形的p轨道重叠一部分,这就不对了。何况高原子序数原子还有好多轨道呢

7楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 22:02:57
这样的话,就有一个问题,s轨道是球形的,p轨道是哑铃形的,如果原子核在中心的话,哑铃形的p轨道就会和球形的p轨道重叠一部分,这就不对了。何况高原子序数原子还有好多轨道呢
...
除非这个哑铃形,就像气球中间勒上一条线,说是哑铃形,其实还是球形的,就是中间凹进去一圈。这样的话,哑铃形的p轨道,就可以把球形的s轨道容纳到内部了。

8楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 22:09:35
除非这个哑铃形,就像气球中间勒上一条线,说是哑铃形,其实还是球形的,就是中间凹进去一圈。这样的话,哑铃形的p轨道,就可以把球形的s轨道容纳到内部了。
...
如果是这样的话,那书上画的就不对了!谁来救救我!!

7楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 22:02:57
这样的话,就有一个问题,s轨道是球形的,p轨道是哑铃形的,如果原子核在中心的话,哑铃形的p轨道就会和球形的p轨道重叠一部分,这就不对了。何况高原子序数原子还有好多轨道呢
...
重叠在一起是允许的,
这就是量子力学的特性哈。
你应该是误解了原子轨道的意义啦。
你画的那个轨道图形,是电子出现的几率,并不是说电子真的沿那个图形运动。
量子力学不能给出电子的运动轨迹,而处理原子中电子运动的正确理论,还只有量子力学哈。

这个问题同样困扰我多年

11楼: Originally posted by 江东闲人 at 2017-06-16 22:24:36
重叠在一起是允许的,
这就是量子力学的特性哈。
你应该是误解了原子轨道的意义啦。
你画的那个轨道图形,是电子出现的几率,并不是说电子真的沿那个图形运动。
量子力学不能给出电子的运动轨迹,而处理原子中电子 ...
电子云,也就是电子出现的几率,我是能懂的。轨道就是电子云对吗?轨道是允许重叠的,也就是电子云可以有重叠吗?

13楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 22:41:55
电子云,也就是电子出现的几率,我是能懂的。轨道就是电子云对吗?轨道是允许重叠的,也就是电子云可以有重叠吗?
...
何不带着这么些个问题,
再去看三遍结构化学哈。

14楼: Originally posted by 江东闲人 at 2017-06-16 23:07:17
何不带着这么些个问题,
再去看三遍结构化学哈。...
我感觉我已经在错误的道路上越走越远,明天找本教材仔细看看,不懂再向您请教哈

15楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 23:41:12
我感觉我已经在错误的道路上越走越远,明天找本教材仔细看看,不懂再向您请教哈
...
开个玩笑哈,
其实我也不懂。

微观粒子的运动是离散不连续的,不同轨道的电子也不同,不能用宏观思维去理解

3楼: Originally posted by 江东闲人 at 2017-06-16 21:37:33
原子本无轨道哈,
说的人多了,
就有轨道了。
...
妙啊,老哥稳

记住,电子是围绕原子核做杂乱无章运动的,原子轨道是指物理学家运用某些个方程计算出来的电子出现在指定位置的概率。有些问题其实很简单,不要想复杂了,好多问题给他理想化处理

13楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-16 22:41:55
电子云,也就是电子出现的几率,我是能懂的。轨道就是电子云对吗?轨道是允许重叠的,也就是电子云可以有重叠吗?
...
虽然单个电子的运动轨迹是完全随机的、无轨的,但是大量电子的运动是可以利用统计规律来预测的.
于是,利用统计规律(波函数,薛定谔方程)预测的运动规律就是所谓的“轨道”了.虽然你看到的很多书上画出来一个个形象的轨道图像,但事实上的轨道的描述应该用波函数来描述,比如H原子的1s轨道虽然画成一个球,但是电子也是可以出现在球外的.球只是电子出现概率最大的地方罢了.1s轨道的正确描述是一个随半径分布的概率密度函数.
概率密度函数,或者说轨道,正确的物理图像就是电子云——如云团一般,有集中,有弥散的分布.或许有人会疑惑,前面老说“统计规律”“多个电子”,但是氢原子只有一个电子,何来统计规律?这其实很容易理电子少,但是次数多,也能有统计规律.比如扔硬币,一个硬币扔10000次,统计规律会告诉你,大概5000次正,5000次反,;于是我们说正面朝上的概率是50%.同样,一个电子在空间中每一点出现的概率,可以用概率密度来描述,于是有了电子云.也是轨道的由来.
至于一层一层的结构,那是电子运动还受到一系列条件的限制,导致他们的运动出现在空间中的概率分布不是均匀的,还是一层一层的.每一层中会有特定数量的电子出现的概率最大.表述起来,就是那一层“填充”了几个电子.

以原子核为中心(原子核非常非常小),1S轨道就是一个球。两个电子在这个球面上(Heisenberg说具体是不知道在哪里的),根据波函数计算,1S轨道是单位面积电子云概率密度最大的。然后就是2S轨道,也是一个球和1S轨道的球心一样也是原子核,但是半径要大很多,套在1S的球外面。这也是两个轨道能量差别的原因。接着就是2P轨道,书上说是哑铃型,实际上的确有点像。我曾经在广场上看到过一个卖气球的大叔,把气球拧成过P轨道!对,想象一下,以中间为节点挂六个茄子,这六个茄子分别在空间坐标轴的六个方向上,那就是P轨道了!2S轨道正好卡在2P轨道的六个茄子的中间,把每一个茄子都分成两半。从空间上看,六个茄子是一模一样的,所以能量也一模一样,但是它们的能量要都比2S轨道的能量高(但也高不多少)。然后就是3S轨道了,又是一个球,把前面的所有轨道都套进去,就像俄罗斯套娃一样,如果某原子只有这几个轨道,那么你看到的就是3S轨道,别的都在里面。同样道理,3P轨道也是六个茄子,被3S轨道从中间切开的。接下来就有意思了,因为接下来的轨道不是3d轨道,而且4S轨道的那个大球,把前面的轨道又给套进去了。那么3d轨道呢?3d轨道就有点悬了,有茄子型的,有茄子套游泳圈的。也就是说有不一样的形状,同时能量也不一样。和4S轨道交织在一起。具体什么样的,我肯定是说不清楚了,说了你也不一定想象的到。总之很奇怪。一般认为,3d轨道的能量要比4s的能量高,同时3d轨道里面有5个亚轨道,其中有两个亚轨道能量要比另外3个高。电子填充到3d轨道形成的原子都在过度金属的第一行里面,钪钛钒……铜锌。一般来讲,到这里就可以了。至于还有4P轨道的六个茄子在哪里的,我也不知道。再往上更复杂了,你可以找参考书。此外,我有一个视屏,就是原子轨道的,但是我不知道该怎么贴上去,所以你就只能想象了,

你这两个图都不怎么对,原子核非常小,基本上体积可以忽略,S轨道是球,可以想象这个球里面是空的,密度大部分集中在球面上。P轨道我说的是茄子,那个节点是原子核,但实际上这个茄子只有最大的那一头有电子,书上画的两个茄子接在一起的那个图其实不对,这两个茄子其实并不连在一起的。但确是一个轨道!那么电子是怎么从这个茄子跑到那个茄子上的呢?没人知道!至少我知道的人都不知道。S轨道和P轨道相交也并不一定是在茄子的正中间,我说中间是为了方便你想象,具体的位置其实不那么确定,因为那都是电子云。但大致就那样。d轨道很复杂,大致和4S轨道能绞在一起。所以4S轨道上的电子可以很容易的跃迁到3d轨道上(铬,铜)。所有的轨道,都是以原子核为中心的对称结构。

18楼: Originally posted by 赵卫苏 at 2017-06-17 09:07:44
妙啊,老哥稳
...
哈哈。

22楼: Originally posted by HeisenbergLY at 2017-06-17 10:22:55
你这两个图都不怎么对,原子核非常小,基本上体积可以忽略,S轨道是球,可以想象这个球里面是空的,密度大部分集中在球面上。P轨道我说的是茄子,那个节点是原子核,但实际上这个茄子只有最大的那一头有电子,书上画 ...
哈,多谢哈,我也是这样理解的。就是s的球形必然要和p的气球茄子有重叠。如果p轨道是哑铃形的,不同的p轨道也就会在哑铃的中间形成重叠的部分。这些重叠的部分我就理解不了了,到底算是哪个轨道的呢?杂化轨道吗(⊙o⊙)?

24楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-17 13:18:12
哈,多谢哈,我也是这样理解的。就是s的球形必然要和p的气球茄子有重叠。如果p轨道是哑铃形的,不同的p轨道也就会在哑铃的中间形成重叠的部分。这些重叠的部分我就理解不了了,到底算是哪个轨道的呢?杂化轨道吗(⊙ ...
我是说2p轨道与3p轨道会有重叠区域,这个重叠区域我理解不了。

20楼: Originally posted by 赵卫苏 at 2017-06-17 09:14:29
虽然单个电子的运动轨迹是完全随机的、无轨的,但是大量电子的运动是可以利用统计规律来预测的.
于是,利用统计规律(波函数,薛定谔方程)预测的运动规律就是所谓的“轨道”了.虽然你看到的很多书上画出来一个个形象 ...
多谢哈

21楼: Originally posted by HeisenbergLY at 2017-06-17 10:10:40
以原子核为中心(原子核非常非常小),1S轨道就是一个球。两个电子在这个球面上(Heisenberg说具体是不知道在哪里的),根据波函数计算,1S轨道是单位面积电子云概率密度最大的。然后就是2S轨道,也是一个球和1S轨道 ...
大神把视频发我邮箱可以吗?jerrychange@163.com

22楼: Originally posted by HeisenbergLY at 2017-06-17 10:22:55
你这两个图都不怎么对,原子核非常小,基本上体积可以忽略,S轨道是球,可以想象这个球里面是空的,密度大部分集中在球面上。P轨道我说的是茄子,那个节点是原子核,但实际上这个茄子只有最大的那一头有电子,书上画 ...
1s虽小,但它是球形的,2p是哑铃,3p也是哑铃,这样的话,1s与2p就会有重叠区域,1s与3p也有重叠。如果不重叠的话,那么2p的两个茄子之间的距离就要足够大,能容纳下1s才行。这样的话,因为两个茄子是分开的,2p轨道某个茄子上填充的电子就只能在原子核的一侧运行了,但是我感觉电子不可能只在一侧,应该是围绕在原子核的四周才对。也许这就是宏观想象的局限性,想象力太丰富也不是好事哈

22楼: Originally posted by HeisenbergLY at 2017-06-17 10:22:55
你这两个图都不怎么对,原子核非常小,基本上体积可以忽略,S轨道是球,可以想象这个球里面是空的,密度大部分集中在球面上。P轨道我说的是茄子,那个节点是原子核,但实际上这个茄子只有最大的那一头有电子,书上画 ...
我想到了,虽然单个的p轨道是哑铃形的,但是三个p轨道在一起时,并不是你说的六个气茄子,而是一个球形。这样不同级的1s与2p就不会重叠了

我的印象为左边,空间分布,所以s,P经常杂化

29楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-17 14:37:58
1s虽小,但它是球形的,2p是哑铃,3p也是哑铃,这样的话,1s与2p就会有重叠区域,1s与3p也有重叠。如果不重叠的话,那么2p的两个茄子之间的距离就要足够大,能容纳下1s才行。这样的话,因为两个茄子是分开的,2p轨 ...
看来我写了那么多你都没认真读。
1,1s轨道离原子核最近,2s轨道和2p轨道有重叠,但是比1s轨道大很多,2p轨道的六个茄子是不相连的,1s轨道正好在那个空间里面。
2,2p轨道,还是3p轨道,都是分开的,电子是怎么过去的不知道,没人说的清楚。实际上,电子可以在任何时候出现在任何地方,只是出现在那个位置的概率比较大,至于为什么会出现在那,怎么过去的,谁也不知道。

30楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-19 01:43:39
我想到了,虽然单个的p轨道是哑铃形的,但是三个p轨道在一起时,并不是你说的六个气茄子,而是一个球形。这样不同级的1s与2p就不会重叠了
...
p轨道就是哑铃型,板上钉钉的事。除非和S轨道杂化了

24楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-17 13:18:12
哈,多谢哈,我也是这样理解的。就是s的球形必然要和p的气球茄子有重叠。如果p轨道是哑铃形的,不同的p轨道也就会在哑铃的中间形成重叠的部分。这些重叠的部分我就理解不了了,到底算是哪个轨道的呢?杂化轨道吗(⊙ ...
有重叠好像也没什么问题啊?好像没有什么人说不能重叠啊,实际上正是因为二者重叠,能量才相近,才容易杂化

32楼: Originally posted by HeisenbergLY at 2017-06-19 07:57:54
看来我写了那么多你都没认真读。
1,1s轨道离原子核最近,2s轨道和2p轨道有重叠,但是比1s轨道大很多,2p轨道的六个茄子是不相连的,1s轨道正好在那个空间里面。
2,2p轨道,还是3p轨道,都是分开的,电子是怎么过 ...
仔细读了,好几遍。而且多亏您讲的这么仔细,我现在才基本弄懂了。1s比作乒乓球大小,2s和2p比作篮球大小,3s比作篮球场大小,4s比作地球的话,p轨道虽然是哑铃形,只要中间是分开的,就不会和不同级的其他轨道重叠了。

21楼: Originally posted by HeisenbergLY at 2017-06-17 10:10:40
以原子核为中心(原子核非常非常小),1S轨道就是一个球。两个电子在这个球面上(Heisenberg说具体是不知道在哪里的),根据波函数计算,1S轨道是单位面积电子云概率密度最大的。然后就是2S轨道,也是一个球和1S轨道 ...
大神,膜拜,额滴神!

35楼: Originally posted by jerrychange at 2017-06-19 17:10:30
仔细读了,好几遍。而且多亏您讲的这么仔细,我现在才基本弄懂了。1s比作乒乓球大小,2s和2p比作篮球大小,3s比作篮球场大小,4s比作地球的话,p轨道虽然是哑铃形,只要中间是分开的,就不会和不同级的其他轨道重叠 ...
也不对,能量相近的不同级的轨道还是会重叠到一起,比如你说的4s与3d。也就是说,同级的轨道是可以重叠纠缠到一起的,不同级的轨道,只要能量相近,也是可以重叠的!

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