Atomiorbitaaleihin

Atomiorbitaaleihin viittaa kvanttimekaniikan kuvaamaan todennäköisyysaluetta atomin ympärillä, jossa elektroni todennäköisimmin oleskelee. Elektronit eivät kierrä ydintä tarkasti määritellyillä radoilla samalla tavalla kuin planeetat Aurinkoa. Sen sijaan atomiorbitaalit kuvaavat elektronin aaltofunktion kolmiulotteisia muotoja ja kokoja. Jokainen orbitaali on määritelty kvanttiluvuilla, jotka kuvaavat sen energiaa, muotoa ja suuntautumista avaruudessa. Pääkvanttiluku (n) määrittää orbitaalin pääenergiatason ja koon. Sivukvanttiluku (l) määrittää orbitaalin muodon, ollen l=0 s-orbitaali (pallomainen), l=1 p-orbitaali (kahdeksikkomaista muotoa), l=2 d-orbitaali ja niin edelleen. Magneettinen kvanttiluku (ml) kuvaus orbitaalin suuntautumista avaruudessa. Spin-kvanttiluku (ms) kuvaus elektronin sisäistä pyörimismäärää. Pauli-periaate sallii korkeintaan kaksi elektronia oleskella samassa orbitaalissa, niiden spin-kvanttilukujen ollessa vastakkaiset. Atomiorbitaalien täyttyminen määrittää atomin kemialliset ominaisuudet ja sen kyvyn muodostaa sidoksia muiden atomien kanssa. Eri muotoiset ja eri energioilla olevat orbitaalit yhdessä muodostavat atomin elektronikuoren.