orbitaalityyppi

Orbitaalityyppi on käsite kemian ja fysiikan piirissä, jolla luokitellaan elektronin tila atomissa tai molekyylissä sen kulmamomenttiluvun ja energian perusteella. Yleisimmin puhutaan s-, p-, d- ja f-tyypeistä, jotka eroavat muodossa, virittyneisyydessä ja energiatasoissa.

S-tyypin orbitaali (l = 0) on spherisesti symmetrinen ja täyttää hiukkasen ympärillä olevan pallonmuotoisen alueen. P-tyypin orbitaali (l = 1) muodostaa kaksi tai kolme lobia ja on suunnattu peräkkäin kulmikkaiden suuntien mukaan. D-tyypin orbitaali (l = 2) on monimutkaisempi, yleisimmin neljän tai kahdeksan lobin muotoinen. F-tyypin orbitaali (l = 3) on vielä monimutkaisempi, usein kahdeksan tai useamman lobin rakenteinen. Näiden orbitaleiden energiat voivat poiketa toisistaan sekä tekijöiden kuten elektronien lukumäärän että lähialueen sähkövarauksien mukaan.

Atomisessa elektronikonfiguraatiossa jokainen elektroni sijoitetaan tilaan, jolla on tietty orbitaalityyppi ja energiatila. Tämä vaikuttaa kemialliseen sitoutumiseen ja hybridisaatioon: esimerkiksi sp-, sp2- ja sp3-hybridisaatioissa yhdistellään eri tyypin orbitaleja muodostamaan toimivia elektroniytimiltä riippuvia orbitaleja.

Määritysorbitaleja voidaan havainnoida sekä kokeellisesti (esimerkiksi spektroskopian avulla) että laskennallisesti kvanttimekaniikan menetelmillä. Orbitaalityyppien tuntemus on keskeinen osa elektronikonfiguraation, chemiallis-kusateinan ja materiaalien elektronisen rakenteen ymmärtämistä.