orbitálokra

Az orbitálok a kvantummechanikai elméletben az elektronok valószínűségi eloszlását írják le egy atommag környezetében. Egy elektron hullámfüggvénye megoldja a Schrödinger-egyenletet, és ennek eredményeként nem egyedi pálya, hanem orbitálok írják le, hogy hol található nagyobb valószínűséggel az elektron. Az orbitálok nem fizikai útvonalak, hanem a térbeli eloszlást és a kvantumszámok alapján meghatározott alakokat írják le.

Az elektronok energiaszintjeit a főkvantumszám n, a pálya szimmetriáját leíró l, a pálya orientációját adó m_l és a spinállapotot jelölő m_s határozza meg. A leggyakoribb alhéjak s, p, d és f, amelyek sorrendben l = 0, 1, 2, 3. Minden alhéjban meghatározott számú orbitál létezik: s alhéjban 1 orbitál, p alhéjban 3 (px, py, pz), d alhéjban 5, f alhéjban pedig 7 orbitál található. Az egyes orbitálok különböző területi alakokat mutatnak: az s orbitál gömbhéj-szimmetrikus, a p orbitálok három irányban nyújtottak (px, py, pz), a d orbitálok összetettebb, a f orbitálok pedig még bonyolultabb alakúak.

Az elektronokat az Aufbau-elv, a Pauli kizárási elv és Hund szabálya alapján töltik ki, ami meghatározza a töltési sorrendet és a vegyületek elektronkonfigurációját. A külső, vegyérték-orbitálok elrendeződése határozza meg az atomképességet és a kémiai tulajdonságokat, illetve a molekulákban a molekuláris orbitálok alakulását és a kötési képességeket is befolyásolja. Az orbitálok tehát alapvető eszközei a modern atom- és molekulaszinten értelmezett kémiai viselkedésnek.