M16 2py轨道

目标:说明py轨道的空间概率分布。

p轨道(n=2,l=1)的电子密度不是球形分布的。每个 p轨道沿着一条特定的轴集中, 并由两部分(称为叶片)组成,核的两侧各有一部分。由于轨道的轴相互垂直,所以存在3个全同轨道:2px , 2py , 2pz。图M16的左边部分为2py 轨道的径向概率分布图。中间部分是电子云表示的截面图。可以看到,随着离核距离的增大,电子密度先逐渐增大到一个极大值,然后又减小。

 

  图M16右边部分表示的是2p轨道的形状,对应一个界面,在该界面所包含的体积内,发现一个电子的机会为90%。严格说来,叶片在原点并不相连,在电子密度截面图上可清楚地看出这一点。不过,很多教科书上的图都是这样的。

注 释:

图M14、M15 和M16分别表示 1s、2s 和2py 轨道的空间概率分布。我们也可以确定电子的角度概率分布。由核的中心向外画若干矢量,矢量的长度正比于给定方向上电子的概率,用这种方法就可以得到电子的角度概率分布图。1s和2s轨道的角度概率分布图是球形,而2p轨道则是哑铃形(它确实通过原点)。

参考文献:

C.E. Mortimer, ‘Chemistry’, Wadsworth Publishing
Company, Belmont, California.
J.E. Huheey, ‘Inorganic Chemistry, Principles of structure
and reactivity’, Harper International SI edition, New-
York.