Differenza tra gli orbitali 4f e 5f

Main Difference - 4f vs 5f Orbitals

Gli atomi sono composti da un nucleo costituito da protoni e neutroni, circondati da elettroni. Questi elettroni sono in continuo movimento attorno al nucleo. Pertanto, non possiamo dare una posizione specifica per un elettrone in un atomo. Invece di localizzare la posizione esatta di un elettrone, gli scienziati hanno introdotto il concetto di "probabilità". In altre parole, è determinato il percorso più probabile che un elettrone abbia più probabilità di muoversi. Questo percorso è chiamato orbitale. Esistono diversi sottogruppi di orbitali come orbitali s, orbitali p, orbitali d e orbitali f. Il numero di orbitali in ogni sottoinsieme è determinato dal numero quantico magnetico. Per gli orbitali f, ci sono 7 possibili numeri quantici magnetici, quindi ci sono sette orbitali f. Gli orbitali 4 e 5 sono il primo set e il secondo set in orbitali f. La principale differenza tra gli orbitali 4f e 5f è quella Gli orbitali 4f hanno un numero di piani e nodi conici, ma nessun nodo radiale mentre 5f hanno un numero di piani e nodi conici, e ciascun orbitale ha un nodo radiale.

Aree chiave coperte

1. Cosa sono gli Orbitali 4f
      - Definizione, sette Orbitali e loro relative somiglianze
2. Cosa sono gli Orbit 5f
     - Definizione, sette Orbitali e loro relative somiglianze
3. Quali sono le somiglianze tra gli orbitali 4f e 5f
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra gli orbitali 4f e 5f
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Atomo, elettrone, lobi, numero quantico magnetico, nodi, nucleo, orbitale, probabilità, subshell

Cosa sono gli Orbitali 4f

Gli orbitali 4f sono i sette orbitali f del 4^esimo guscio di elettroni (livello di energia). Gli orbitali 4f sono il primo sottoinsieme degli orbitali f. Questo significa 1^st, 2^ND e 3^rd i gusci elettronici non hanno orbitali f. Questo è mostrato sotto nella tabella degli orbitali s, p, d e f.

Guscio di elettroni	Orbitali
1	S
2	s, p
3	s, p, d
4	s, p, d, f
5	s, p, d, f

Una serie di orbitali 4f ha quattro diverse forme, ciascuna con un numero di nodi planari e conici. Ma gli orbitali 4f non possiedono nodi radiali. I sette orbitali 4f sono denominati in base al piano dell'orbitale. Qui di seguito sono riportati i sette orbitali 4F.

1. 4f_xyz
2. 4f_z3
3. 4f_{z (x2-y2)}
4. 4f_{y (3 × 2-y2)}
5. 4f_{x (x2-3y2)}
6. 4f_xz2
7. 4f_yz2

Tra questi orbitali, entrambi 4f_xyz e 4f_{z (x2-y2)} gli orbitali hanno otto lobi. Sono collegati tra loro da un 45^o rotazione attorno all'asse z. Ciò significa che sono simili in altri fattori, ma sono diversi nel piano.

Tra il resto dei sette orbitali, 4f_{y (3 × 2-y2)} e 4f_{x (x2-3y2)} gli orbitali sono collegati l'uno all'altro ruotando di 90^o attorno all'asse z. Ogni orbitale ha sei lobi separati da tre piani nodali con un angolo di 60^o tra loro. Il 4f_xz2 e 4f_yz2 gli orbitali sembrano simili a 4f_{y (3 × 2-y2)} e 4f_{x (x2-3y2)} orbitali ma sono diversi perché i tre piani nodali di sei piani non sono separati da 60^o angoli. Questi 4f_xz2 e 4f_yz2 gli orbitali hanno due dei sei lobi "a forma di fagiolo" nell'asse z. D'altra parte, 4f_xz2 l'orbitale è un orbitale simile a quello di 4f_xz2 e 4f_yz2 orbitali, ma i lobi "a forma di fagiolo" sono nell'asse x. In 4f_yz2 orbitale, l'orbitale "a forma di fagiolo" è nell'asse y.

Cosa sono gli Orbit 5f

Gli orbitali 5f sono i sette orbitali f del 5^esimo guscio di elettroni (livello di energia). Gli orbitali 5f sono il secondo sottoinsieme di orbitali f. Questi orbitali sono denominati in base ai piani degli orbitali. I sette orbitali sono i seguenti.

1. 5f_xyz
2. 5f_z3
3. 5f_{z (x2-y2)}
4. 5f_{y (3 × 2-y2)}
5. 5f_{x (x2-3y2)}
6. 5f_xz2
7. 5f_yz2

Figura 1: sette diversi f Orbitali

Una serie di orbitali 5f ha quattro diverse forme, ciascuna con un numero di nodi planari e conici. Ogni orbitale 5f possiede anche un nodo radiale pure.

Tra questi orbitali, entrambi 5f_xyz e 5f_{z (x2-y2)} gli orbitali hanno otto lobi. Sono collegati tra loro da un 45^o rotazione attorno all'asse z. Ciò significa che sono simili in altri fattori ma sono diversi nel piano a cui sono diretti.

Tra il resto dei sette orbitali, 5f_{y (3 × 2-y2)} e 5f_{x (x2-3y2)} gli orbitali sono collegati l'uno all'altro ruotando di 90^o attorno all'asse z. Ogni orbitale ha sei lobi separati da tre piani nodali con un angolo di 60^o tra loro. Il 5f_xz2 e 5f_yz2 gli orbitali sembrano simili a quelli di 5f_{y (3 × 2-y2)} e 5f_{x (x2-3y2)} orbitali, ma sono diversi perché i tre piani nodali di sei piani non sono separati da 60^o angoli. Questi 5f_xz2 e 5f_yz2 gli orbitali hanno anche due dei sei lobi "a forma di fagiolo". D'altra parte, il 5f_xz2 l'orbitale è un orbitale simile a quello di 5f_xz2 e 5f_yz2 orbitali, ma i lobi "a forma di fagiolo" si trovano sull'asse x. In 5f_yz2 orbitale, l'orbitale "a forma di fagiolo" è nell'asse y.

Somiglianze tra gli orbitali 4f e 5f

• Entrambe sono forme orbitali.
• Entrambi hanno forme simili sugli stessi piani.
• Entrambi hanno strutture complicate di orbitali.

Differenza tra gli orbitali 4f e 5f

Definizione

4f Orbitals: Gli orbitali 4f sono i sette orbitali f del quarto guscio di elettroni (livello di energia).

5f Orbitals: Gli orbitali 5f sono i sette orbitali f del 5 ° guscio di elettroni (livello di energia).

sottoinsieme

4f Orbitals: Gli orbitali 4f sono il primo sottoinsieme degli orbitali f.

5f Orbitals: Gli orbitali 5f sono il secondo sottoinsieme di orbitali f.

Nodi radiali

4f Orbitals: Gli orbitali 4f hanno un numero di piani e nodi conici, ma nessun nodo radiale.

5f Orbitals: Gli orbitali 5f hanno un numero di piani e nodi conici, e ogni orbitale 5f possiede anche un nodo radiale.

Taglia

4f Orbitals: Gli orbitali 4f sono più piccoli degli orbitali 5f.

5f Orbitals: Gli orbitali 5f sono più grandi degli orbitali 4f.

Conclusione

Gli atomi sono composti da diverse forme di orbitali nei loro gusci elettronici: orbitali s, orbitali p, orbitali d e orbitali f. L'aggiunta di un f orbitale inizia dal 4^esimo guscio di elettroni (livello di energia). La differenza principale tra gli orbitali 4f e 5f è che gli orbitali 4f hanno un numero di piani e nodi conici, ma nessun nodo radiale mentre 5f hanno un numero di piani e nodi conici, e ogni orbitale ha anche un nodo radiale.

Riferimento:

1. Mark J Winter. "Orbite atomiche: 4f (set generale)." L'Orbitron: una galleria di orbitali atomici e orbitali molecolari, 12 luglio 2015, disponibile qui.
2. Mark J Winter. "Orbite atomiche: 5f (set generale)." L'Orbitron: una galleria di orbitali atomici e orbitali molecolari, 12 luglio 2015, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "F orbitals m" di Geek3 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia