Forskjell mellom 4f og 5f Orbitals

Hovedforskjell - 4f vs 5f Orbitals

Atomer er sammensatt av en kjerne som er laget av protoner og nøytroner, som er omgitt av elektroner. Disse elektronene er i kontinuerlig bevegelse rundt kjernen. Derfor kan vi ikke gi et bestemt sted for en elektron i et atom. I stedet for å finne den nøyaktige plasseringen av et elektron, har forskere introdusert begrepet "sannsynlighet." Med andre ord er den mest sannsynlige banen som et elektron er mest sannsynlig å bevege seg bestemt. Denne banen kalles en orbital. Det finnes forskjellige delsett av orbitaler som s orbitals, p orbitals, d orbitals og f orbitals. Antallet av orbitaler i hver delmengde bestemmes av det magnetiske kvante nummer. For f orbitaler er det 7 mulige magnetiske kvante tall, så det er syv f orbitaler. 4 f og 5 f orbitaler er det første settet og det andre settet i f orbitaler. Hovedforskjellen mellom 4f og 5f-orbitaler er det 4f-orbitaler har et antall plan og koniske noder, men ingen radiale noder mens 5f har et antall planer og koniske noder, og hver orbitale har en radial knutepunkt.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er 4f Orbitals
      - Definisjon, syv orbitaler og deres relative likheter
2. Hva er 5f Orbitals
     - Definisjon, syv orbitaler og deres relative likheter
3. Hva er likhetene mellom 4f og 5f Orbitals
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom 4f og 5f Orbitals
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord: Atom, Electron, Lobes, Magnetic Quantum Number, Noder, Nucleus, Orbital, Sannsynlighet, Subshell

Hva er 4f Orbitals

4f orbitaler er de syv f orbitaler av 4^th elektronskall (energinivå). 4f-orbitaler er den første delmengden av f orbitaler. Dette betyr 1^st, 2^nd og 3^rd elektronskall har ingen f orbitaler. Dette er vist nedenfor i tabellen av s, p, d og f orbitaler.

Electron Shell	orbitaler
1	s
2	s, s
3	s, p, d
4	s, p, d, f
5	s, p, d, f

Et sett med 4f orbitaler har fire forskjellige former, hver med en rekke plane og koniske noder. Men 4f-orbitaler har ingen radiale noder. De syv 4f-orbitaler er navngitt i henhold til planet av orbitalen. Gitt nedenfor er de syv 4f-orbitaler.

1. 4f_xyz
2. 4f_Z3
3. 4f_{z (x2-y2)}
4. 4f_{y (3 x 2-y2)}
5. 4f_{x (x2-3y2)}
6. 4f_xz2
7. 4f_yz2

Blant disse orbitalene, begge 4f_xyz og 4f_{z (x2-y2)} orbitaler har åtte lobes. De er knyttet til hverandre med en 45^o rotasjon rundt z-aksen. Dette betyr at de er like i andre faktorer, men er forskjellige i flyet.

Blant resten av de syv orbitaler, 4f_{y (3 x 2-y2)} og 4f_{x (x2-3y2)} orbitaler er relatert til hverandre ved å rotere 90^o rundt z-aksen. Hvert omløp har seks løfter adskilt av tre knuteplaner med en vinkel på 60^o blant dem. 4f_xz2 og 4f_yz2 orbitaler virker likt 4f_{y (3 x 2-y2)} og 4f_{x (x2-3y2)} orbitaler, men er forskjellige fordi de tre nodale flyene på seks fly ikke er adskilt med 60^o vinkler. Disse 4f_xz2 og 4f_yz2 orbitaler har to av de seks lobene "bønneformet" i z-aksen. På den annen side, 4f_xz2 orbital er en tilsvarende orbital til 4f_xz2 og 4f_yz2 orbitaler, men de "bønneformede" lobene er i x-aksen. I 4f_yz2 orbital, er "bønneformet" orbital i y-aksen.

Hva er 5f Orbitals

5f-orbitaler er de fem f-orbitaler av 5^th elektronskall (energinivå). 5f-orbitaler er den andre delmengden av f orbitaler. Disse orbitaler er navngitt basert på orbitalsplanene. De syv orbitaler er som følger.

1. 5f_xyz
2. 5f_Z3
3. 5f_{z (x2-y2)}
4. 5f_{y (3 x 2-y2)}
5. 5f_{x (x2-3y2)}
6. 5f_xz2
7. 5f_yz2

Figur 1: Syv forskjellige f orbitaler

Et sett med 5f orbitaler har fire forskjellige former, hver med en rekke plane og koniske noder. Hver 5f-bane har også en radial knutepunkt også.

Blant disse orbitaler, begge 5f_xyz og 5f_{z (x2-y2)} orbitaler har åtte lobes. De er knyttet til hverandre med en 45^o rotasjon rundt z-aksen. Dette betyr at de er like i andre faktorer, men er forskjellige i flyet som de er rettet mot.

Blant resten av de syv orbitaler, 5f_{y (3 x 2-y2)} og 5f_{x (x2-3y2)} orbitaler er relatert til hverandre ved å rotere 90^o rundt z-aksen. Hvert omløp har seks løfter adskilt av tre knuteplaner med en vinkel på 60^o blant dem. 5f_xz2 og 5f_yz2 orbitaler virker likt som i 5f_{y (3 x 2-y2)} og 5f_{x (x2-3y2)} orbitaler, men de er forskjellige fordi de tre nodale flyene på seks fly ikke er adskilt med 60^o vinkler. Disse 5f_xz2 og 5f_yz2 orbitaler har også to av de seks lobene "bønneformet". På den annen side er 5f_xz2 orbital er en lignende orbital til 5f_xz2 og 5f_yz2 orbitaler, men de "bønneformede" lobene er på x-aksen. I 5f_yz2 orbital, er "bønneformet" orbital i y-aksen.

Likheter mellom 4f og 5f Orbitals

• Begge er f orbitale former.
• Begge har lignende figurer på de samme flyene.
• Begge har kompliserte strukturer av orbitaler.

Forskjell mellom 4f og 5f Orbitals

Definisjon

4f Orbitals: 4f-orbitaler er de syv f-orbitaler av det fjerde elektronskallet (energinivå).

5f Orbitals: 5f-orbitaler er de syv f-orbitaler av det femte elektronskallet (energinivå).

delsett

4f Orbitals: 4f-orbitaler er den første delmengden av f orbitaler.

5f Orbitals: 5f-orbitaler er den andre delmengden av f orbitaler.

Radialnoder

4f Orbitals: 4f-orbitaler har et antall plan og koniske noder, men ingen radiale noder.

5f Orbitals: 5f-orbitaler har et antall plan og koniske noder, og hver 5f-bane har også en radial knute.

Størrelse

4f Orbitals: 4f-orbitaler er mindre enn 5f-orbitaler.

5f Orbitals: 5f-orbitaler er større enn 4f-orbitaler.

Konklusjon

Atomer er sammensatt av forskjellige former for orbitaler i deres elektronskjell: s orbitals, p orbitals, d orbitals og f orbitals. Tillegget av en f orbitale starter fra 4^th elektronskall (energinivå). Hovedforskjellen mellom 4f og 5f-orbitaler er at 4f-orbitaler har et antall planer og koniske noder, men ingen radiale noder mens 5f har et antall planer og koniske noder, og hver orbitale har også en radialknutepunkt.

Henvisning:

1. Mark J Winter. "Atomic orbitals: 4f (General set)." Orbitron: et galleri av atomorbitaler og molekylære orbitaler, 12. juli 2015, Tilgjengelig her.
2. Mark J Winter. "Atomic orbitals: 5f (General set)." The Orbitron: et galleri av atomorbitaler og molekylære orbitaler, 12. juli 2015, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "F orbitals m" Av Geek3 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia