Orbitaalikäsitteeseen

Orbitaalikäsitteeseen viittaa usein kuvaamaan elektronia atomissa tai molekyylissä. Se ei ole pelkkä ympyränmuotoinen rata, vaan todennäköisyysjakauma, joka kertoo missä elektroni todennäköisimmin esiintyy. Orbitaalit ovat kvanttimekaniikan ratkaisuja, jotka kuvaavat elektronien tiloja atomissa. Ne eroavat klassisesta mallista, jossa elektronit kiertävät ydintä tietyillä radoilla.

Eri muotoisia ja kokoisia orbitaaleja on olemassa, kuten s-, p-, d- ja f-orbitaalit. Jokainen orbitaali voi sisältää enintään kaksi elektronia, jotka ovat erilaisilla spin-tilanteilla. Orbitaalien muoto ja energiataso määräytyvät kvanttilukujen perusteella. S-orbitaalit ovat pallomaisia, kun taas p-, d- ja f-orbitaaleilla on monimutkaisempia muotoja.

Molekyyleissä orbitaalikäsitteeseen laajenee molekyyliorbitaaleiksi, jotka muodostuvat atomiorbitaalien yhdistyessä. Molekyyliorbitaalit kuvaavat elektronien jakautumista koko molekyylissä. Näiden orbitaalien avulla voidaan selittää molekyylien sidoksia, reaktiivisuutta ja spektroskooppisia ominaisuuksia. Orbitaaliteoria on keskeinen osa modernia kemiaa ja fysiikkaa.