Unterschied zwischen radialen und winkligen Knoten

Hauptunterschied - Radiale vs. Winkelknoten

Ein Atomorbital oder elektronisches Orbital ist der Bereich eines Atoms, in dem ein Elektron mit der höchsten Wahrscheinlichkeit gefunden werden kann. Ein Atom enthält Protonen und Neutronen im Zentrum des Atoms, das als Kern bezeichnet wird. Im Kern befinden sich keine Elektronen. Elektronen sind im Kern verteilt. Diese Elektronen bewegen sich jedoch auf bestimmten Wegen, die als Elektronenorbitale oder Elektronenschalen bezeichnet werden, um den Kern. Diese Elektronenhüllen bestehen aus Teilschalen. Abhängig von der Drehimpulsquantenzahl enthält eine Subschale ein oder mehrere Orbitale: s Orbital, p Orbital, d Orbital und f Orbital. Diese Orbitale können sich in verschiedenen Ebenen befinden. Jedes Orbital in einer bestimmten Ebene wird als a bezeichnet Lappen. In diesen Lappen befinden sich Elektronen. Aber es gibt Ebenen, auf denen keine Elektronen gefunden werden können. Diese nennt man Knoten. Es gibt zwei Arten von Knoten als Radialknoten und Winkelknoten. Der Hauptunterschied zwischen Radialknoten und Winkelknoten ist der Radialknoten sind kugelförmig, wogegen Winkelknoten typischerweise flache Ebenen sind.

Wichtige Bereiche

1. Was sind Lobes und Knoten?
- Erklärung von Lappen und Knoten
2. Was sind Radialknoten?
- Definition, Form und Bestimmung
3. Was sind Winkelknoten?
- Definition, Form und Bestimmung
4. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen radialen und winkligen Knoten
- Überblick über allgemeine Funktionen
5. Was ist der Unterschied zwischen radialen und winkligen Knoten
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Winkelknoten, Atom, Atomorbital, Elektron, Elektronenmantel, Lappen, Knoten, Kern, Radialknoten, Quantenzahlen

Was sind Lobes und Knoten?

In erster Linie sollten wir verstehen, was ein Lappen ist. Wie in der Einleitung erklärt, bestehen Atome aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Protonen und Neutronen befinden sich im Zentrum des Atoms, das als Kern bezeichnet wird. Aber im Kern gibt es keine Elektronen. Elektronen bewegen sich kontinuierlich um den Kern. Sie bewegen sich nicht in zufälligen Pfaden. Es gibt bestimmte Wege, auf denen Elektronen lokalisiert werden können. Diese werden als Elektronenmäntel bezeichnet. Eine Elektronenhülle ist eine Region, in der sich ein Elektron mit der höchsten Wahrscheinlichkeit befinden kann.

Elektronenschalen befinden sich in unterschiedlichen Abständen vom Kern. Sie haben spezifische, diskrete Energien. Daher werden diese Elektronenhüllen auch als Energieniveaus bezeichnet. Diese werden als K, L, M, N usw. bezeichnet, beginnend mit der Nähe zum Kern. Die kleinste Elektronenhülle hat die niedrigste Energie.

Jede Elektronenhülle wird mit Quantenzahlen charakterisiert. Elektronenhüllen haben Unterhüllen. Diese Subschalen bestehen aus Orbitalen. Diese Orbitale unterscheiden sich aufgrund des Drehimpulses der Elektronen in diesen Orbitalen voneinander. Diese Orbitale haben auch unterschiedliche Formen. Die Subshells werden als s, p, d und f bezeichnet.

Sub-Shells haben Lappen (Orbitale) in verschiedenen Ebenen. Lobes sind die Regionen, in denen sich Elektronen befinden. Größe, Form und Anzahl dieser Lappen unterscheiden sich für verschiedene Orbitale.

Abbildung 1: Verschiedene Orbitale-Lobes

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, befinden sich die Lappen in verschiedenen Ebenen. Die Ebenen, in denen kein Orbital sichtbar ist, werden als Knoten bezeichnet. In Knoten gibt es keine Elektronen. Knoten sind daher die Bereiche, in denen eine Wahrscheinlichkeit von null für ein Elektron gefunden werden kann. Wie in der obigen Abbildung angegeben, gibt es beispielsweise keine Orbitale für die Ebenen d_xz und d_yz für das d_xy Orbital.

Was sind Radialknoten?

Radiale Knoten sind sphärische Bereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden, Null ist. Diese Kugel hat einen festen Radius. Daher werden radiale Knoten radial bestimmt. Radiale Knoten treten mit zunehmender Hauptquantenzahl auf. Die Hauptquantenzahl repräsentiert Elektronenhüllen.

Beim Auffinden radialer Knoten kann die radiale Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion verwendet werden. Die radiale Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion gibt die Wahrscheinlichkeitsdichte für ein Elektron an einem Punkt an, der sich im Abstand r vom Proton befindet. Die folgende Gleichung wird zu diesem Zweck verwendet.

(R, θ, Φ) = R (r) Y (θ, Φ)

Wenn wave die Wellenfunktion ist, ist R (r) die radiale Komponente (hängt nur von der Entfernung vom Kern ab) und Y (θ, φ) ist die Winkelkomponente. Ein Radialknoten tritt auf, wenn die R (r) -Komponente Null wird.

Was sind Winkelknoten?

Winkelknoten sind flache Ebenen (oder Kegel), bei denen die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden, Null ist. Dies bedeutet, dass wir niemals ein Elektron in einem Winkel (oder einem anderen Knoten) finden können. Während sich radiale Knoten in festen Radien befinden, befinden sich Winkelknoten in festen Winkeln. Die Anzahl der in einem Atom vorhandenen Winkelknoten wird durch die Drehimpulsquantenzahl bestimmt. Winkelknoten treten auf, wenn die Drehimpulsquantenzahl zunimmt.

Ähnlichkeiten zwischen radialen und winkligen Knoten

Beide repräsentieren die Bereiche in Atomen, in denen kein Elektron gefunden werden kann.
Beide Arten hängen von Quantenzahlen ab.

Unterschied zwischen radialen und winkligen Knoten

Definition

Radiale Knoten: Radiale Knoten sind sphärische Bereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden, Null ist.

Winkelknoten: Winkelknoten sind flache Ebenen (oder Kegel), bei denen die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden, Null ist.

Gestalten

Radiale Knoten: Radiale Knoten sind sphärisch.

Winkelknoten: Winkelknoten sind Ebenen oder Kegel.

Charakteristische Eigenschaften

Radiale Knoten: Radiale Knoten haben feste Radien.

Winkelknoten: Winkelknoten haben feste Winkel.

Anzahl der Knoten

Radiale Knoten: Die Anzahl der in einem Atom vorhandenen Radialknoten wird durch die Hauptquantenzahl bestimmt.

Winkelknoten: Die Anzahl der in einem Atom vorhandenen Winkelknoten wird durch die Drehimpulsquantenzahl bestimmt.

Fazit

Knoten sind Bereiche in Atomen, in denen niemals ein Elektron gefunden werden kann. Es gibt zwei Arten von Knoten als Radialknoten und Winkelknoten. Der Hauptunterschied zwischen Radialknoten und Winkelknoten besteht darin, dass Radialknoten sphärisch sind, während Winkelknoten typischerweise flache Ebenen sind.

Verweise:

1. „Radiale Knoten“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 8. Januar 2017, hier verfügbar.
2. „Elektronische Orbitale“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 19. November 2017, verfügbar hier.
3. „Atomorbital“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 9. Dezember 2017, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. Einzelelektron-Orbitale “Nach eigenen Angaben - skizzieren Sie auf der Grundlage verschiedener Quellen NICHT computergenerierte Modelle (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia

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