Химия

АО имеют различную форму, размеры, энергию и ориентацию в пространстве, а соответственно, и различное обозначение (рис. 2.3).

Графически орбитали изображают в виде клетки (□), кружка (○) или черточки (—), а электроны — стрелкой, направленной либо вверх ↑, либо вниз ↓. Стрелка отображает спин электрона, т.е., грубо говоря, направление его вращения вокруг собственной оси (по часовой стрелке ↑ и против нее ↓).

АО, на которой отсутствуют электроны, называется свободной (вакантной, незанятой).

На одной АО может находиться не более двух электронов. АО, на которой расположен один электрон, называется наполовину занятой, а электрон на ней — неспаренным.

АО, на которой находятся два электрона, называется занятой, а электроны на ней — спаренными. Если спаренные электроны являются валентными, но не вовлекаются в образование химической связи, то их называют неподеленной парой электронов. Существенно, что для двух электронов на одной и той же АО спины должны быть противоположно направленными (антипараллельными). Различные случаи заселения АО электронами показаны на рис. 2.4.

Размер орбитали зависит от энергии электрона: чем больше энергия электрона (т.е. чем дальше от ядра он находится), тем больше размеры АО. Энергия связи электрона с ядром, напротив, тем больше, чем ближе к ядру он находится. Существенно, что электронная плотность с ростом размеров АО уменьшается, поэтому более прочные химические связи образуются с участием АО, расположенных ближе к ядру.