Verschil tussen S-orbitaal en P-orbitaal
Share
Belangrijkste verschil - S Orbital vs P Orbital
Een atoom bestaat uit elektronen die continu in elke richting rond de kern bewegen. Omdat ze rond de kern bewegen, kunnen we de exacte positie van dat elektron op een bepaald moment niet bepalen. We kunnen alleen maar raden de waarschijnlijkheid van een elektron om in een positie te zijn. Dit fenomeen wordt de Onzekerheidsprincipe van Heisenberg. Volgens deze waarschijnlijkheden worden de gebieden waar een elektron met de grootste waarschijnlijkheid kan worden gevonden, verklaard door de term orbitaal. Er kunnen verschillende orbitalen zijn afhankelijk van de energieën en bewegingen van elektronen rond de kern. S-orbitaal en p-orbitaal zijn twee van dergelijke orbitalen. Het belangrijkste verschil tussen s-orbitaal en p-orbitaal is dat s orbitalen zijn bolvormig terwijl p-orbitalen haltervormig zijn.
Key Areas Covered
1. Wat is S Orbital
- Definitie, vorm en structurele eigenschappen
2. Wat is P Orbital
- Definitie, vorm en structurele eigenschappen
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen S-orbitaal en P-orbitaal
- Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen S Orbital en P Orbital
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Sleutelbegrippen: Atom, Heisenberg-onzekerheidsbeginsel, orbitalen, P-orbitaal, waarschijnlijkheid, S-orbitaal
Wat is S Orbital
S-orbitaal is een atomaire orbitaal met een bolvorm. Het heeft de laagste energie in vergelijking met andere atomaire orbitalen. Elke elektronenschil heeft minstens één s-orbitaal. S orbitaal is de eenvoudigste atomaire orbitaal onder andere orbitalen. Een s-orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten. S-orbitalen hebben geen suborbitalen. De letter "s" staat voor "scherp". Deze baan is aldus benoemd gezien het impulsmoment van de elektronen in die baan. Omdat atomaire orbitalen bestaan uit een bepaald energieniveau (energie wordt gekwantiseerd), krijgen ze een kwantumnummer. S-orbitaal wijst het quantumnummer van het aantal impulsen van een atoom toe.
Figuur 1: De grootte van de s-orbitaal neemt toe met het toenemen van het hoofdkwantumgetal
De twee elektronen in de s-orbitaal hebben tegenovergestelde spins. S-orbitalen zijn betrokken bij chemische binding. Ze kunnen deelnemen aan de vorming van sigmabindingen. Maar deze s orbitalen kunnen geen pi-obligaties vormen. De bolvorm vertelt ons het meest waarschijnlijke gebied waar de elektronen kunnen worden gevonden. S-orbitalen hebben geen hoekknopen. Daarom is het quantumnummer van de impulsmoment van s orbitaal gelijk aan 0.
S-orbitaal heeft de laagste energie van alle andere orbitalen in dezelfde elektronenschil. Bij hogere elektronenschillen (hoofdkwantumnummer = n) heeft de s-orbitaal een lagere energie dan die van d-orbitalen in de dichtstbijzijnde lagere schaal (n-1). De omvang van de s-orbitale bol neemt toe met het toenemen van het hoofdkwantumgetal.
Wat is P Orbital
P-orbitaal is een atomaire orbitaal met een haltervorm. P-orbitalen hebben een hogere energie dan die van s-orbitalen. De letter "p" staat voor "principal". Het beschrijft het impulsmoment van elektronen in de p-orbitaal. Eén p-orbitaal kan maximaal 6 elektronen bevatten. Deze elektronen bezetten subatomaire orbitalen. Eén subatomaire orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten. Daarom heeft één p-orbitaal drie subatomaire orbitalen. Ze hebben de naam px, py en pz. In het algemeen worden deze allemaal p orbitalen genoemd.
Figuur 2: Vormen en richtingen van drie P-orbitalen
De drie sub orbitalen van p orbitaal verschillen van elkaar afhankelijk van de oriëntatie van deze orbitalen in een atoom. Ze zijn echter vergelijkbaar in hun vorm. Al deze suborbitalen zijn haltervormig. Een speciaal kenmerk van p orbitaal is dat het bestaat uit een hoekig knooppunt. Daarom is het aantal quantum-impulsmomenten voor p-orbitaal gelijk aan 1.
Met uitzondering van de elektronenschil met hoofdkwantum nummer 1, zijn alle andere elektronenschillen samengesteld uit p orbitalen. De omvang van de p-orbitalen neemt toe met toenemend kwantumaantal van de hoofdsom. Een p-orbitaal heeft twee lobben. Deze lobben zijn symmetrisch langs hun as. Deze p orbitalen zijn betrokken bij chemische binding. Ze kunnen sigma-obligaties of pi-obligaties vormen. P-suborbitalen in de horizontale richting kunnen voor sigmabindingen. Andere twee suborbitalen zijn betrokken bij pi-binding.
Overeenkomsten tussen S-orbitaal en P-orbitaal
- S-orbitaal en P-orbitaal zijn typen atomaire orbitalen.
- Beide termen beschrijven het impulsmoment van elektronen in die orbitaal.
- Beide orbitalen zijn betrokken bij sigma-binding.
Verschil tussen S-orbitaal en P-orbitaal
Definitie
S Orbital: S-orbitaal is een atomaire orbitaal met een bolvorm.
P Orbital: P-orbitaal is een atomaire orbitaal met een haltervorm.
Energie level
S Orbital: S-orbitalen hebben de laagste energieniveaus.
P Orbital: P-orbitalen hebben een hogere energie dan s orbitalen.
Hoekige knopen
S Orbital: s orbitalen hebben geen hoekknopen.
P Orbital: p orbitalen hebben hoekknopen
Maximum aantal elektronen
S Orbital: Het maximale aantal elektronen dat een s-orbitaal kan bevatten is 2.
P Orbital: Het maximale aantal elektronen dat een p-orbitaal kan bevatten is 6.
Sub orbitalen
S Orbital: Er zijn geen sub-orbitalen in s-orbitalen.
P Orbital: Er zijn 3 sub-orbitalen in p orbitaal.
Angulair momentum Quantumnummer
S Orbital: Het kwantumaantal impulsmoment van s orbitaal is 0.
P Orbital: Het kwantumaantal impulsmoment van p orbitaal is 1.
Lobes
S Orbital: Er zijn geen lobben in s-orbitalen.
P Orbital: Er zijn lobben aanwezig in p orbitalen.
Conclusie
Beide s-orbitalen en p-orbitalen zijn atomaire orbitalen. Deze orbitalen geven het meest waarschijnlijke gebied aan waar we een elektron van dat atoom kunnen vinden. Het belangrijkste verschil tussen s-orbitaal en p-orbitaal is dat s-orbitalen bolvormig zijn terwijl p-orbitalen haltervormig zijn.
Referenties:
1. Libretexts. "Atomic Orbitals." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 3 november 2015, hier beschikbaar. Toegankelijk 31 augustus 2017.
2. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. "Wat is een P Orbital?" ThoughtCo, hier beschikbaar. Toegankelijk 31 augustus 2017.
3. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. "Wat is er aan de hand met Mean in Chemistry." ThoughtCo, hier beschikbaar. Toegankelijk 31 augustus 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "S orbitalen" door CK-12 Foundation - Bestand: High School Chemistry.pdf, pagina 265 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Orbitale-p" By Medenor - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
