Principal diferença - S Orbital vs P Orbital

Um átomo é composto de elétrons que estão em movimento contínuo em qualquer direção ao redor do núcleo. Como eles estão em movimento ao redor do núcleo, não podemos determinar a posição exata desse elétron em um determinado momento. Podemos apenas supor a probabilidade de um elétron estar em uma posição. Este fenômeno é chamado de Princípio da incerteza de Heisenberg. De acordo com essas probabilidades, as regiões onde um elétron pode ser encontrado com maior probabilidade são explicadas pelo termo orbital. Pode haver orbitais diferentes de acordo com as energias e movimentos dos elétrons ao redor do núcleo. O orbital S e o orbital p são dois desses orbitais. A principal diferença entre o orbital s e o orbital p é que os orbitais s têm formato esférico, enquanto os orbitais p têm formato de haltere.

Principais áreas cobertas

1. O que é orbital S - Definição, Forma e Propriedades Estruturais 2. O que é P Orbital - Definição, Forma e Propriedades Estruturais 3. Quais são as semelhanças entre o orbital S e o orbital P - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre o orbital S e o orbital P - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Atom, Princípio da incerteza de Heisenberg, Orbitais, Orbital P, Probabilidade, Orbital S

O que é S Orbital

O orbital S é um orbital atômico de formato esférico. Ele tem a energia mais baixa quando comparado a outros orbitais atômicos. Cada camada de elétrons tem pelo menos um orbital s. O orbital S é o orbital atômico mais simples entre outros orbitais. Um orbital s pode conter no máximo dois elétrons. Os orbitais S não têm suborbitais. A letra “s” significa “sustenido”. Este orbital foi assim denominado considerando o momento angular dos elétrons naquele orbital. Como os orbitais atômicos são compostos por um nível de energia definido (a energia é quantizada), eles recebem um número quântico. O orbital S atribui o número quântico do momento angular de um átomo.

Figura 1: O tamanho do orbital s aumenta com o aumento do número quântico principal

Os dois elétrons no orbital s têm spins opostos. Os orbitais S estão envolvidos na ligação química. Eles podem participar da formação de ligações sigma. Mas esses orbitais s não podem formar ligações pi. A forma esférica nos diz a região mais provável onde os elétrons podem ser encontrados. Os orbitais S não têm nós angulares. Portanto, o número quântico do momento angular do orbital s é 0.

O orbital S tem a energia mais baixa entre todos os outros orbitais na mesma camada de elétrons. Em camadas de elétrons superiores (número quântico principal = n), o orbital s tem uma energia mais baixa do que os orbitais d na camada inferior mais próxima (n-1). O tamanho da esfera orbital s aumenta com o aumento do número quântico principal.

O que é P Orbital

O orbital P é um orbital atômico em formato de haltere. Os orbitais P têm uma energia mais alta do que os orbitais s. A letra “p” significa “principal”. Ele descreve o momento angular dos elétrons no orbital p. Um orbital p pode conter no máximo 6 elétrons. Esses elétrons ocupam orbitais subatômicos. Um orbital subatômico pode conter no máximo dois elétrons. Portanto, um orbital p tem três orbitais subatômicos. Eles são nomeados como px, py e pz. Em geral, todos eles são chamados de orbitais p.

Figura 2: Formas e orientações dos três orbitais P

Os três sub orbitais do orbital p são diferentes uns dos outros de acordo com a orientação desses orbitais em um átomo. No entanto, eles são semelhantes em sua forma. Todos esses suborbitais têm a forma de halteres. Uma característica especial do orbital p é que ele é composto de um nó angular. Portanto, o número quântico do momento angular do orbital p é 1.

Exceto para a camada de elétrons tendo o número quântico principal 1, todas as outras camadas de elétrons são compostas de orbitais p. O tamanho dos orbitais p aumenta com o aumento do número quântico principal. Um orbital p tem dois lobos. Esses lóbulos são simétricos ao longo de seu eixo. Esses orbitais p estão envolvidos na ligação química. Eles podem formar ligações sigma ou ligações pi. P sub orbitais na orientação horizontal podem para ligações sigma. Outros dois suborbitais estão envolvidos na ligação pi.

Semelhanças entre o orbital S e o orbital P

Diferença entre S Orbital e P Orbital

Definição

Orbital S: O orbital S é um orbital atômico de formato esférico.

Orbital P: O orbital P é um orbital atômico em formato de haltere.

Nível de energia

Orbital S: Os orbitais S têm os níveis de energia mais baixos.

Orbital P: Os orbitais P têm uma energia mais alta do que os orbitais s.

Nós Angulares

Orbital S: Os orbitais s não têm nós angulares.

Orbital P: orbitais p têm nós angulares

Número Máximo de Elétrons

Orbital S: O número máximo de elétrons que um orbital s pode conter é 2.

Orbital P: O número máximo de elétrons que um orbital p pode conter é 6.

Sub orbitais

Orbital S: Não há sub orbitais nos orbitais s.

Orbital P: Existem 3 sub orbitais no orbital p.

Número quântico do momento angular

Orbital S: O número quântico do momento angular do orbital s é 0.

Orbital P: O número quântico do momento angular do orbital p é 1.

Lóbulos

Orbital S: Não há lóbulos nos orbitais s.

Orbital P: Existem lóbulos nos orbitais p.

Conclusão

Os orbitais s e os orbitais p são orbitais atômicos. Esses orbitais indicam a região mais provável onde podemos encontrar um elétron desse átomo. A principal diferença entre o orbital s e o orbital p é que os orbitais s têm forma esférica, enquanto os orbitais p têm a forma de halteres.

Referências:

1. Libretextos. “Orbitais atômicos.” Chemistry LibreTexts, Libretexts, 3 de novembro de 2015, disponível aqui. Acessado em 31 de agosto de 2017.2. Helmenstine, Ph.D. Ana Maria. “O que é um orbital P?” ThoughtCo, disponível aqui. Acessado em 31 de agosto de 2017.3. Helmenstine, Ph.D. Ana Maria. “What s p d f Mean in Chemistry.” ThoughtCo, disponível aqui. Acessado em 31 de agosto de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “Orbitais S” por CK-12 Foundation - Arquivo: High School Chemistry.pdf, página 265 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Orbitale-p” de Medenor - Obra do próprio (domínio público) via Commons Wikimedia