Verschil tussen radiale en hoekige knopen

Belangrijkste verschil - Radiaal versus hoekige knopen

Een atomaire orbitale of elektronische orbitaal is het gebied van een atoom waar een elektron met de grootste waarschijnlijkheid kan worden gevonden. Een atoom bevat protonen en neutronen in het midden van het atoom, dat de kern wordt genoemd. Er zijn geen elektronen in de kern. Elektronen zijn verspreid rond de kern. Maar deze elektronen zijn in beweging rond de kern in specifieke paden die bekend staan ​​als elektron-orbitalen of elektronenschillen. Deze elektronenschillen zijn samengesteld uit subschalen. Afhankelijk van het quantumnummer van de impulsmoment bevat een subschaal een of meer orbitalen: s orbitaal, p orbitaal, d orbitaal en f orbitaal. Deze orbitalen kunnen in verschillende niveaus zijn. Elke baan in een bepaald vlak staat bekend als a kwab. Elektronen zijn te vinden binnen deze lobben. Maar er zijn vliegtuigen waar geen elektronen te vinden zijn. Deze worden genoemd nodes. Er zijn twee soorten knooppunten als radiale knooppunten en hoekknopen. Het grootste verschil tussen radiale knooppunten en hoekknopen is dat radiale knooppunten zijn bolvormig, terwijl hoekknopen meestal vlakke vlakken zijn.

Key Areas Covered

1. Wat zijn lobben en knopen
     - Uitleg van lobben en knopen
2. Wat zijn radiale knooppunten
     - Definitie, vorm en determinatie
3. Wat zijn hoekige knooppunten
     - Definitie, vorm en determinatie
4. Wat zijn de overeenkomsten tussen radiale en hoekige knopen
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
5. Wat is het verschil tussen radiale en hoekige knopen
    - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Angular Node, Atom, Atomic Orbital, Electron, Electron Shell, Lobe, Node, Nucleus, Radial Node, Quantum Numbers

Wat zijn lobben en knopen

Laten we eerst en vooral goed begrijpen wat een kwab is. Zoals uitgelegd in de inleiding, zijn atomen samengesteld uit protonen, neutronen en elektronen. Protonen en neutronen bevinden zich in het centrum van het atoom, dat de kern wordt genoemd. Maar er zijn geen elektronen in de kern. Elektronen bevinden zich in een continue beweging rond de kern. Ze bewegen niet op willekeurige paden. Er zijn specifieke paden waar elektronen kunnen worden gevonden. Deze staan ​​bekend als elektronenschillen. Een elektronenschil is een regio waar een elektron met de grootste waarschijnlijkheid kan verblijven.

De schalen van elektronen bevinden zich op verschillende afstanden van de kern. Ze hebben specifieke, discrete energieën. Daarom zijn deze elektronenschillen ook bekend als energieniveaus. Deze worden genoemd als K, L, M, N, enz. Beginnend bij het dichtst bij de kern. De kleinste elektronenschil heeft de laagste energie.

Elke elektronenschil wordt gekenmerkt door gebruik te maken van kwantumnummers. Electron-shells hebben sub shells. Deze subschillen zijn samengesteld uit orbitalen. Deze orbitalen verschillen van elkaar op basis van het impulsmoment van elektronen in die orbitalen. Deze orbitalen hebben ook verschillende vormen. De sub shells zijn genoemd als s, p, d en f.

Sub shells hebben lobben (orbitals) in verschillende vlakken. Lobben zijn de gebieden waar elektronen verblijven. De grootte, vorm en het aantal van deze lobben verschillen van elkaar voor verschillende orbitalen.

Figuur 1: Verschillende lobben van orbitalen

Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, bevinden de lobben zich in verschillende vlakken. De vlakken waar geen orbitaal zichtbaar is, worden knooppunten genoemd. Er zijn geen elektronen in knooppunten. Daarom zijn knooppunten de gebieden waar een nulwaarschijnlijkheid voor een elektron te vinden is. Bijvoorbeeld, zoals gegeven in bovenstaande afbeelding, zijn er geen orbitalen voor de vlakken d_xz en d_yz voor de d_xy orbital.

Wat zijn radiale knooppunten

Radiale knooppunten zijn sferische gebieden waar de kans op het vinden van een elektron nul is. Deze bol heeft een vaste straal. Radiale knooppunten worden daarom radiaal bepaald. Radiale knooppunten komen voor als het belangrijkste kwantumgetal toeneemt. Het belangrijkste kwantumnummer vertegenwoordigt elektronenschillen.  

Bij het vinden van radiale knooppunten kan de radiale kansdichtheidsfunctie worden gebruikt. De radiale kansdichtheidsfunctie geeft de waarschijnlijkheidsdichtheid voor een elektron op een punt op de afstand r van het proton. De volgende vergelijking wordt voor dit doel gebruikt.

Ψ (r, θ, Φ) = R (r) Y (θ, Φ)

Waar Ψ de golffunctie is, is R (r) de radiale component (hangt alleen af ​​van de afstand tot de kern) en is Y (θ, φ) de hoekcomponent. Een radiaal knooppunt treedt op wanneer de R (r) component nul wordt.

Wat zijn hoekige knooppunten

Hoekknopen zijn vlakke vlakken (of kegels) waar de kans op het vinden van een elektron nul is. Dit betekent dat we nooit een elektron in een hoekig (of ander) knooppunt kunnen vinden. Terwijl radiale knooppunten zich op vaste radii bevinden, bevinden hoekknopen zich onder vaste hoeken. Het aantal hoekknopen dat in een atoom aanwezig is, wordt bepaald door het quantumnummer van de impulsmoment. Er treden hoekknopen op naarmate het kwantumaantal van het impulsmoment toeneemt.

Overeenkomsten tussen radiale en hoekige knopen

• Beide vertegenwoordigen de regio's in atomen waar geen elektron kan worden gevonden.
• Beide typen zijn afhankelijk van kwantumnummers.

Verschil tussen radiale en hoekige knopen

Definitie

Radiale knooppunten: Radiale knooppunten zijn sferische gebieden waar de kans op het vinden van een elektron nul is.

Angular Nodes: Hoekknopen zijn vlakke vlakken (of kegels) waar de kans op het vinden van een elektron nul is.

Vorm

Radiale knooppunten: Radiale knooppunten zijn bolvormig.

Angular Nodes: Hoekknopen zijn vlakken of kegels.

Kenmerkende eigenschappen

Radiale knooppunten: Radiale knooppunten hebben vaste stralen.

Angular Nodes: Hoekige knooppunten hebben vaste hoeken.

Aantal knooppunten

Radiale knooppunten: Het aantal radiale knooppunten dat in een atoom aanwezig is, wordt bepaald door het belangrijkste kwantumnummer.

Angular Nodes: Het aantal hoekpunten dat in een atoom aanwezig is, wordt bepaald door het quantumnummer van de impulsmoment.

Conclusie

Knopen zijn gebieden in atomen waar nooit een elektron kan worden gevonden. Er zijn twee soorten knooppunten als radiale knooppunten en hoekknopen. Het belangrijkste verschil tussen radiale knooppunten en hoekknopen is dat radiale knooppunten bolvormig zijn, terwijl hoekknopen meestal vlakke vlakken zijn.

Referenties:

1. "Radial Nodes." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 8 januari 2017, hier beschikbaar.
2. "Elektronische orbitalen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 19 nov. 2017, hier beschikbaar.
3. "Atomaire orbitaal." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 9 december 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. Enkele elektron-orbitalen "Door haade - Eigen werk, gebaseerd op verschillende bronnen, schets GEEN computergegenereerde modellen (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia