Номер 1, страница 19 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Что называют атомной орбиталью?

1. Атомная орбиталь — это понятие из квантовой механики, которое пришло на смену классическому представлению об орбите электрона в атоме. В отличие от планетарной модели Бора, где электрон движется по строго определённой траектории, современная квантовая модель описывает положение электрона вероятностным образом в соответствии с принципом неопределённости Гейзенберга.

С математической точки зрения, состояние электрона в атоме описывается волновой функцией $\Psi$, которая является решением стационарного уравнения Шрёдингера. Сама волновая функция не имеет прямого физического смысла, однако её квадрат, $|\Psi|^2$, определяет плотность вероятности нахождения электрона в каждой точке пространства вокруг ядра.

Таким образом, атомной орбиталью называют область пространства вокруг атомного ядра, в которой вероятность нахождения данного электрона является наиболее высокой (обычно рассматривают область, соответствующую 90–95% вероятности). Эту область часто изображают в виде "электронного облака", густота которого в разных точках пропорциональна вероятности обнаружения там электрона.

Каждая атомная орбиталь характеризуется определённой энергией, формой и ориентацией в пространстве. Эти характеристики определяются набором трёх квантовых чисел:
- Главное квантовое число ($n$): определяет энергетический уровень электрона и средний размер орбитали. Принимает целочисленные значения $n = 1, 2, 3, ...$.
- Орбитальное (азимутальное) квантовое число ($l$): определяет форму орбитали. Принимает значения от $0$ до $n-1$. Орбитали с $l=0$ называют s-орбиталями (сферическая форма), с $l=1$ — p-орбиталями (гантелеобразная форма), с $l=2$ — d-орбиталями и т.д.
- Магнитное квантовое число ($m_l$): определяет ориентацию орбитали в пространстве относительно внешнего магнитного поля. Принимает целочисленные значения от $-l$ до $+l$, включая 0.

Согласно принципу Паули, на одной атомной орбитали может находиться не более двух электронов, причём они должны иметь противоположные спины (характеризуются спиновым квантовым числом $m_s$).

Ответ: Атомная орбиталь — это область пространства вокруг ядра атома, в которой наиболее вероятно (с вероятностью 90–95%) нахождение электрона. Она описывается математически с помощью волновой функции, которая является решением уравнения Шрёдингера, и характеризуется определённой формой, размером, энергией и ориентацией в пространстве.