Principal diferença - orbitais 4f vs 5f

Os átomos são compostos de um núcleo que é feito de prótons e nêutrons, que são rodeados por elétrons. Esses elétrons estão em movimento contínuo ao redor do núcleo. Portanto, não podemos fornecer uma localização específica para um elétron em um átomo. Em vez de localizar a posição exata de um elétron, os cientistas introduziram o conceito de "probabilidade". Em outras palavras, o caminho mais provável que um elétron tem maior probabilidade de se mover é determinado. Essa via é chamada de orbital. Existem diferentes subconjuntos de orbitais, como orbitais s, orbitais p, orbitais d e orbitais f. O número de orbitais em cada subconjunto é determinado pelo número quântico magnético. Para orbitais f, existem 7 números quânticos magnéticos possíveis, portanto, existem sete orbitais f. 4 f e 5 orbitais f são o primeiro conjunto e o segundo conjunto em orbitais f. A principal diferença entre os orbitais 4f e 5f é que Os orbitais 4f têm vários planos e nós cônicos, mas nenhum nó radial, ao passo que 5f tem vários planos e nós cônicos, e cada orbital tem um nó radial.

Principais áreas cobertas

1. O que são orbitais 4f - Definição, sete orbitais e suas semelhanças relativas 2. O que são orbitais 5f - Definição, sete orbitais e suas semelhanças relativas 3. Quais são as semelhanças entre os orbitais 4f e 5f - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre os orbitais 4f e 5f - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: átomo, elétron, lóbulos, número quântico magnético, nós, núcleo, orbital, probabilidade, subcamada

O que são orbitais 4f

Os orbitais 4f são os sete orbitais f dos 4^º camada de elétrons (nível de energia). Os orbitais 4f são o primeiro subconjunto dos orbitais f. Isso significa 1^st, 2^WL e 3^rd as camadas de elétrons não têm orbitais f. Isso é mostrado abaixo na tabela dos orbitais s, p, d e f.

Escudo do elétron	Orbitais
1	s
2	s, p
3	s, p, d
4	s, p, d, f
5	s, p, d, f

Um conjunto de orbitais 4f tem quatro formas diferentes, cada uma com um número de nós planos e cônicos. Mas os orbitais 4f não possuem nódulos radiais. Os sete orbitais 4f são nomeados de acordo com o plano do orbital. Abaixo estão os sete orbitais 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

Entre esses orbitais, ambos 4f_xyz e 4f_{z (x2-y2)} orbitais têm oito lobos. Eles estão relacionados entre si por um 45^o rotação em torno do eixo z. Isso significa que eles são semelhantes em outros fatores, mas são diferentes no plano.

Entre o resto dos sete orbitais, 4f_{y (3 × 2-y2)} e 4f_{x (x2-3y2)} orbitais estão relacionados entre si girando 90^o em torno do eixo z. Cada orbital tem seis lóbulos separados por três planos nodais com um ângulo de 60^o entre eles. O 4f_xz2 e 4f_yz2 orbitais parecem semelhantes a 4f_{y (3 × 2-y2)} e 4f_{x (x2-3y2)} orbitais, mas são diferentes porque os três planos nodais de seis planos não são separados por 60^o ângulos. Estes 4f_xz2 e 4f_yz2 orbitais têm dois dos seis lóbulos “em forma de feijão” no eixo z. Por outro lado, 4f_xz2 orbital é um orbital semelhante ao de 4f_xz2 e 4f_yz2 orbitais, mas os lóbulos “em forma de feijão” estão no eixo x. Em 4f_yz2 orbital, o orbital “em forma de feijão” está no eixo y.

O que são orbitais 5f

Os orbitais 5f são os sete orbitais f dos 5^º camada de elétrons (nível de energia). Os orbitais 5f são o segundo subconjunto dos orbitais f. Esses orbitais são nomeados com base nos planos dos orbitais. Os sete orbitais são os seguintes.

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: Sete orbitais f diferentes

Um conjunto de orbitais 5f tem quatro formas diferentes, cada uma com um número de nós planos e cônicos. Cada orbital 5f também possui um nó radial.

Entre esses orbitais, ambos 5f_xyz e 5f_{z (x2-y2)} orbitais têm oito lobos. Eles estão relacionados entre si por um 45^o rotação em torno do eixo z. Isso significa que eles são semelhantes em outros fatores, mas são diferentes no plano para o qual são direcionados.

Entre o resto dos sete orbitais, 5f_{y (3 × 2-y2)} e 5f_{x (x2-3y2)} orbitais estão relacionados entre si girando 90^o em torno do eixo z. Cada orbital tem seis lóbulos separados por três planos nodais com um ângulo de 60^o entre eles. O 5f_xz2 e 5f_yz2 orbitais parecem semelhantes aos de 5f_{y (3 × 2-y2)} e 5f_{x (x2-3y2)} orbitais, mas eles são diferentes porque os três planos nodais de seis planos não são separados por 60^o ângulos. Estes 5f_xz2 e 5f_yz2 orbitais também têm dois dos seis lóbulos em forma de feijão. Por outro lado, o 5f_xz2 orbital é um orbital semelhante ao de 5f_xz2 e 5f_yz2 orbitais, mas os lóbulos “em forma de feijão” estão no eixo x. Em 5f_yz2 orbital, o orbital “em forma de feijão” está no eixo y.

Semelhanças entre os orbitais 4f e 5f

Diferença entre orbitais 4f e 5f

Definição

4f Orbitais: Os orbitais 4f são os orbitais sete f da 4ª camada de elétrons (nível de energia).

5f Orbitais: Os orbitais 5f são os sete orbitais f da camada do 5º elétron (nível de energia).

Subconjunto

4f Orbitais: Os orbitais 4f são o primeiro subconjunto dos orbitais f.

5f Orbitais: Os orbitais 5f são o segundo subconjunto dos orbitais f.

Nós Radiais

4f Orbitais: Os orbitais 4f têm vários planos e nós cônicos, mas nenhum nó radial.

5f Orbitais: Os orbitais 5f têm vários planos e nós cônicos, e cada orbital 5f também possui um nó radial.

Tamanho

4f Orbitais: Os orbitais 4f são menores do que os orbitais 5f.

5f Orbitais: Os orbitais 5f são maiores do que os orbitais 4f.

Conclusão

Os átomos são compostos de diferentes formas de orbitais em suas camadas de elétrons: orbitais s, orbitais p, orbitais d e orbitais f. A adição de um orbital f começa a partir do 4^º camada de elétrons (nível de energia). A principal diferença entre os orbitais 4f e 5f é que os orbitais 4f têm uma série de planos e nós cônicos, mas nenhum nó radial, enquanto 5f tem uma série de planos e nós cônicos, e cada orbital tem um nó radial também.

Referência:

1. Mark J Winter. “Orbitais atômicos: 4f (Conjunto geral).” O Orbitron: uma galeria de orbitais atômicos e orbitais moleculares, 12 de julho de 2015, disponível aqui.2. Mark J Winter. “Orbitais atômicos: 5f (Conjunto geral).” O Orbitron: uma galeria de orbitais atômicos e orbitais moleculares, 12 de julho de 2015, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “F orbitals m” de Geek3 - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia