الفرق الرئيسي - 4f مقابل 5f المدارات

تتكون الذرات من نواة مكونة من البروتونات والنيوترونات ، وهي محاطة بالإلكترونات. هذه الإلكترونات في حركة مستمرة حول النواة. لذلك ، لا يمكننا إعطاء موقع محدد للإلكترون في الذرة. بدلاً من تحديد الموقع الدقيق للإلكترون ، قدم العلماء مفهوم "الاحتمال". بعبارة أخرى ، يتم تحديد المسار الأكثر احتمالًا الذي من المرجح أن يتحرك فيه الإلكترون. هذا المسار يسمى المداري. هناك مجموعات فرعية مختلفة من المدارات مثل المدارات s ، والمدارات p ، والمدارات d ، والمدارات f. يتم تحديد عدد المدارات في كل مجموعة فرعية بواسطة رقم الكم المغناطيسي. بالنسبة للمدارات f ، هناك 7 أرقام كمية مغناطيسية محتملة ، لذلك هناك سبعة مدارات f. المدارات 4 f و 5 f هي المجموعة الأولى والمجموعة الثانية في المدارات f. الفرق الرئيسي بين المدارات 4f و 5f هو ذلك تحتوي المدارات 4f على عدد من المستويات والعقد المخروطية ، ولكن لا توجد عقد شعاعية بينما يحتوي 5f على عدد من المستويات والعقد المخروطية ، ولكل مدار عقدة شعاعية واحدة.

المجالات الرئيسية التي تمت تغطيتها

1. ما هي 4f المدارات - التعريف ، المدارات السبعة وأوجه التشابه النسبي بينها 2. ما هي 5f المدارات - التعريف ، المدارات السبعة وأوجه التشابه النسبي بينها 3. ما هي أوجه التشابه بين المدارات 4f و 5f - الخطوط العريضة للسمات المشتركة 4. ما هو الفرق بين المدارات 4f و 5f - مقارنة الاختلافات الرئيسية

المصطلحات الأساسية: الذرة ، الإلكترون ، الفصوص ، عدد الكم المغناطيسي ، العقد ، النواة ، المداري ، الاحتمالية ، الطبقة الفرعية

ما هي 4f المدارات

4f المدارات هي المدارات السبعة f لل 4^ذ غلاف الإلكترون (مستوى الطاقة). 4f المدارات هي أول مجموعة فرعية من المدارات f. هذا يعني 1^شارع, 2^{اختصار الثاني} و 3^{بحث وتطوير} لا تحتوي قذائف الإلكترون على مدارات f. هذا موضح أدناه في جدول المدارات s و p و d و f.

قذيفة الإلكترون	المدارات
1	س
2	ق ، ص
3	ق ، ص ، د
4	s ، p ، d ، f
5	s ، p ، d ، f

مجموعة من 4 f مدارات لها أربعة أشكال مختلفة ، لكل منها عدد من العقد المستوية والمخروطية. لكن المدارات 4f لا تمتلك عقدًا شعاعية. تتم تسمية المدارات السبعة 4f وفقًا لمستوى المدار. فيما يلي المدارات السبعة 4f.

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

من بين هذه المدارات ، كلاهما 4f_xyz و 4 f_{ض (س 2 ص 2)} المدارات لها ثمانية فصوص. إنها مرتبطة ببعضها البعض بـ 45^ا الدوران حول المحور z. هذا يعني أنها متشابهة في عوامل أخرى ولكنها مختلفة في المستوى.

من بين المدارات السبعة المتبقية ، 4f_{ص (3 × 2-ص 2)} و 4 f_{x (x2-3y2)} المدارات مرتبطة ببعضها البعض بالتناوب 90^ا حول المحور z. يحتوي كل مدار على ستة فصوص مفصولة بثلاثة مستويات عقدية بزاوية 60^ا بينهم. 4f_xz2 و 4 f_yz2 تبدو المدارات مشابهة لـ 4f_{ص (3 × 2-ص 2)} و 4 f_{x (x2-3y2)} مدارات ولكنها مختلفة لأن المستويات الثلاثة العقدية لست مستويات لا تفصل بينها 60^ا الزوايا. هذه 4f_xz2 و 4 f_yz2 المدارات لها اثنان من ستة فصوص "على شكل حبة الفول" في المحور z. من ناحية أخرى ، 4f_xz2 المدار هو مدار مشابه لمدار 4f_xz2 و 4 f_yz2 المدارات ، ولكن الفصوص "على شكل حبة الفول" تقع في المحور x. في 4f_yz2 المداري ، المدار "على شكل حبة الفول" يقع في المحور ص.

ما هي المدارات 5f

المدارات 5f هي المدارات السبعة f لـ 5^ذ غلاف الإلكترون (مستوى الطاقة). المدارات 5f هي المجموعة الفرعية الثانية من المدارات f. تتم تسمية هذه المدارات بناءً على مستويات المدارات. المدارات السبعة هي كما يلي.

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

الشكل 1: سبعة مدارات f مختلفة

مجموعة من المدارات 5f لها أربعة أشكال مختلفة ، لكل منها عدد من العقد المستوية والمخروطية. يمتلك كل مدار 5f أيضًا عقدة شعاعية واحدة.

من بين هذه المدارات ، كلاهما 5f_xyz و 5 f_{ض (س 2 ص 2)} المدارات لها ثمانية فصوص. إنها مرتبطة ببعضها البعض بـ 45^ا الدوران حول المحور z. هذا يعني أنها متشابهة في عوامل أخرى ولكنها تختلف في المستوى الذي يتم توجيهها إليه.

من بين المدارات السبع المتبقية ، 5f_{ص (3 × 2-ص 2)} و 5 f_{x (x2-3y2)} المدارات مرتبطة ببعضها البعض بالتناوب 90^ا حول المحور z. يحتوي كل مدار على ستة فصوص مفصولة بثلاثة مستويات عقدية بزاوية 60^ا بينهم. 5f_xz2 و 5 f_yz2 تبدو المدارات مشابهة لتلك الخاصة بـ 5f_{ص (3 × 2-ص 2)} و 5 f_{x (x2-3y2)} المدارات ، لكنها مختلفة لأن المستويات الثلاثة العقدية لست مستويات لا تفصل بينها 60^ا الزوايا. هذه 5f_xz2 و 5 f_yz2 تحتوي المدارات أيضًا على اثنين من الفصوص الستة "على شكل حبة الفول". من ناحية أخرى ، فإن 5f_xz2 المدار هو مدار مشابه لمدار 5f_xz2 و 5 f_yz2 المدارات ، ولكن الفصوص "على شكل حبة الفول" تقع على المحور x. في 5f_yz2 المداري ، المدار "على شكل حبة الفول" يقع في المحور ص.

أوجه التشابه بين المدارات 4f و 5f

الفرق بين المدارات 4f و 5f

تعريف

4f المدارات: المدارات 4f هي المدارات السبعة f لقشرة الإلكترون الرابعة (مستوى الطاقة).

5f المدارات: المدارات 5f هي المدارات السبعة f لقشرة الإلكترون الخامسة (مستوى الطاقة).

مجموعة فرعية

4f المدارات: 4f المدارات هي أول مجموعة فرعية من المدارات f.

5f المدارات: المدارات 5f هي المجموعة الفرعية الثانية من المدارات f.

العقد الشعاعية

4f المدارات: تحتوي المدارات 4f على عدد من المستويات والعقد المخروطية ، ولكن لا توجد عقد شعاعية.

5f المدارات: تحتوي المدارات 5f على عدد من المستويات والعقد المخروطية ، ولكل مدار 5f عقدة شعاعية أيضًا.

مقاس

4f المدارات: 4f المدارات أصغر من 5f المدارات.

5f المدارات: 5f المدارات أكبر من 4f المدارات.

استنتاج

تتكون الذرات من أشكال مختلفة من المدارات في غلافها الإلكتروني: مدارات s ، مدارات p ، مدارات d ومدارات f. تبدأ إضافة f المداري من 4^ذ غلاف الإلكترون (مستوى الطاقة). يتمثل الاختلاف الرئيسي بين المدارات 4f و 5f في أن المدارات 4f بها عدد من الطائرات والعقد المخروطية ، ولكن لا توجد عقد شعاعية بينما يحتوي 5f على عدد من الطائرات والعقد المخروطية ، ولكل مدار عقدة شعاعية واحدة أيضًا.

المرجعي:

1. مارك جيه وينتر. "المدارات الذرية: 4f (المجموعة العامة)." The Orbitron: معرض للمدارات الذرية والمدارات الجزيئية ، 12 يوليو 2015 ، متاح هنا 2. مارك جيه وينتر. "المدارات الذرية: 5f (المجموعة العامة)." The Orbitron: معرض للمدارات الذرية والمدارات الجزيئية ، 12 يوليو 2015 ، متاح هنا.

الصورة مجاملة:

1. "F orbitals m" بقلم Geek3 - العمل الخاص (CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikimedia