原子軌道
原子軌道とは、原子の原子核の周りにある、ある時点で電子が最も多く存在する場所のことである。原子の中の1個の電子または1対の電子の波動的な振る舞いを記述する数学関数である。
軌道」という言葉が使われているのは、原子核が太陽のように、電子が惑星のように軌道を回る太陽系に似た振る舞いをしていると考えられていたからです。
元素の原子軌道の数は、その元素が存在する周期によって定義されます。電子は、その移動速度と他の電子の数に応じて軌道間を移動します。
原子論や量子力学では、原子軌道は量子数である。このような軌道は、それぞれ1つまたは2つの電子で占有されます。軌道の配置は、原子の電子配置に関係しています。これらの軌道は、初期の分光学者がアルカリ金属のある種の分光学的な線をシャープ、プリンシパル、ディフューズ、ファンダメンタルであると説明したことに由来しています。
左の図は、エネルギーの高い順に軌道を示しています。右側は軌道の形状の例です。
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質問と回答
Q:原子軌道とは何ですか?
A:原子軌道とは、原子核の周囲にある、電子が最も見つかりやすい領域のことです。
Q: 原子の電子の振る舞いを表す数学的な関数は何ですか?
A: 原子の中の電子の振る舞いを表す数学的な関数は、波動関数です。
Q: なぜ「軌道」という言葉が使われているのですか?
A: かつて電子は太陽の周りを回る惑星のようなものだと考えられていたため、電子が最も多く存在する原子核の周囲を指す言葉として「軌道」という言葉が使われます。
Q: 元素の原子軌道の数はどのように定義されるのですか?
A: 元素の原子軌道の数は、元素の周期によって決まります。
Q: なぜ電子は軌道の間を移動するのですか?
A: 電子は、その速度と他の電子の数によって、軌道間を移動します。
Q: 原子論や量子力学における原子軌道とは何ですか?
A:原子軌道は、原子論および量子力学における量子数である。
Q: 各原子軌道は何個の電子が占有できるのですか?
A: 各原子軌道には、1個または2個の電子が存在します。
