Տեսություն

Էլեկտրոնի ալիքամասնիկային երկվությունը, ատոմային օրբիտալ
\(19\)-րդ դարի վերջում և \(20\)-րդ դարի սկզբում մի շարք գիտական հայտնագործությունների և Է. Ռեզերֆորդի փորձի շնորհիվ ձևակերպվեց ատոմի կառուցվածքի մոլորակային մոդելը, ըստ որի՝ ատոմը կազմված է միջուկից և էլեկտրոններից, ընդ որում միջուկի շուրջը, ինչպես մոլորակներն Արեգակի շուրջը, պտտվում են էլեկտրոնները՝ առաջացնելով ատոմի էլեկտրոնային թաղանթը:
  
433239.jpg 
Էլեկտրոնների թիվը ատոմի էլեկտրոնային թաղանթում հավասար է ատոմի միջուկում առկա պրոտոնների թվին:
Օրինակ ածխածին տարրի ատոմի միջուկում կան վեց պրոտոններ, իսկ միջուկաշուրջ տարածությունում՝ վեց էլեկտրոններ:
 
giphy (12).gif
 
Էլեկտրոններն ատոմում տարբերվում են իրենց էներգիայով:
 
Որոշ էլեկտրոններ ավելի ուժեղ են ձգվում միջուկի կողմից, ավելի մոտ են ատոմի միջուկին, որոշները ավելի թույլ են ձգվում միջուկի կողմից, ավելի հեռու են ատոմի միջուկից և նրանց հեշտ է պոկել  ատոմից:
 
Միջուկին ավելի մոտ գտնվող էլեկտրոնները կարծես քողարկում են միջուկը մյուս էլեկտրոններից, որոնք ավելի թույլ են ձգվում միջուկի կողմից և հեռավորությունը միջուկից հետզհետե մեծանում է:
 
slide_2.jpg
Ստացվում է, որ էլեկտրոնային թաղանթում էլեկտրոնները բաշխվում են ըստ էլեկտրոնային շերտերի, որոնք անվանվում են էներգիական մակարդակներ
Էներգիական մակարդակների թիվը տարրի ատոմում հավասար է պարբերական համակարգում այդ տարի պարբերության համարին:
Օրինակ սիլիցիումը և ֆոսֆորը երրորդ պարբերության տարրեր են և նրանց էլեկտրոնները բաշխված են երեք էներգիական մակարդակներում:
 
95bc3cf82f2dede4f4ea5976293093e0.jpg     hello_html_e669f89.png
 
Արտաքին ազդեցության (լույս, ջերմություն, ճառագայթում և այլն) բացակայության դեպքում էլեկտրոններն ըստ էներգիական մակարդակների բաշխվում են այնպես, որ ատոմի գումարային էներգիան նվազագույնը լինի: Ատոմի այդ վիճակն անվանում են հիմնական վիճակ:
Որոշակի էներգիա ունեցող ճառագայթով ազդելիս էլեկտրոնն անցում է ավելի բարձր էներգիական մակարդակ, սակայն ատոմի համար սա անկայուն վիճակ է, կոչվում է ատոմի գրգռված վիճակ:
Կարճ ժամանակ անց էլեկտրոնը վերադառնում է իր հիմնական վիճակին՝ ճառագայթելով «ավելցուկային» էներգիան: 
 
33.png
 
\(20\)-րդ դարի սկզբին բազմաթիվ լուրջ գիտական հետազոտությունների շնորհիվ պարզվեց, որ մոլեկուլների, ատոմների, էլեկտրոնների և այլն աշխարհի՝ միկրոաշխարհի օրինաչափությունները չեն համընկնում մեր՝ մարդկանց, մակրոաշխարհի օրինաչափությունների հետ:
 
1386193_1200x.jpg
Լուի Դե-Բրոյլ
 
Օրինակ ըստ քվանտային մեխանիկայի հիմնադիրներից մեկի՝ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Լ. Դե-Բրոյլի, էլեկտրոնի երկվության մասին հիպոթեզի՝ էլեկտրոնն ունի երկակի բնույթ, այն ունի և՛ մասնիկային, և՛ ալիքային հատկություններ:
 
388083.gif        images (1).jpg
      
Կամ ըստ գերմանացի ֆիզիկոս Վ. Հայզենբերգի անորոշությունների սկզբունքի՝ ժամանակի տվյալ պահին հնարավոր չէ ճշգրիտ որոշել էլեկտրոնի գտնվելու տեղը և նրա շարժման արագությունը միաժամանակ: Այլ կերպ՝ էլեկտրոնը չունի դադարի զանգված:
 
o-UNCERTAINTY-PRINCIPLE-facebook.jpg   
Վ. Հայզենբերգ
  
15RJcnQQy.jpg
 
Ըստ ատոմի կառուցվածքի ժամանակակից պատկերացումների, պետք է խոսել ոչ թե միջուկի շուրջ էլեկտրոնի որոշակի տեղի, դիրքի մասին, այլ միայն այդ տեղում գտնվելու հավանականության մասին: Օրինակ, եթե հնարավոր լիներ մեծ հաճախականությամբ նկարել մենապարզ ատոմի՝ ջրածնի, միակ էլեկտրոնի բոլոր դիրքերը
 
aid1154716-728px-Learn-About-the-Chemistry-of-the-Hydrogen-Atom-Step-1.jpg
 
և ստացված բոլոր նկարները համադրել, ապա կստացվեր ջրածնի էլեկտրոնի ատոմային օրբիտալը, որի լայնական կտրվածքը կունենար հետևյալ տեսքը:
 
hqdefault.jpg
 
Միջուկին հարող ամենամոտ տարածությունում էլեկտրոնի գտնվելու հավանականությունը ամենամեծն է, միջուկից հեռանալիս հավանականությունը աստիճանաբար փոքրանում է: 
 
Այսպիսով՝
Ատոմային օրբիտալը միջուկաշուրջ տարածության այն տիրույթն է, որում էլեկտրոնի գտնվելու հավանականությունը մեծ է՝ մոտ \(90-95\)%:
Ատոմային օրբիտալները լինում են տարբեր չափերի և ձևերի: Օրինակ՝
 
img1.jpg
Աղբյուրները
Ա․ ԽԱՉԱՏՐՅԱՆ, Լ․ ՍԱՀԱԿՅԱՆ
Քիմիա-10, Երևան-2010