Hvad er en atomisk orbital?
En atomisk orbital er et område i rummet omkring kernen i et atom, hvor et elektron er placeret. Den nøjagtige placering kan kun tilnærmes ved at bruge sandsynlighedslovene. Atom orbitaler optager sfæriske områder omkring kernen i tre dimensioner, så elektroner ikke kredser rundt om kernen som en planet kredser om en stjerne. Der er forskellige former for orbitaler også; en type, der symmetrisk omgiver kernen i et atom, og en anden, der spreder sig i forskellige retninger på hver side af kernen. Hver atombane, uanset dens type, er placeret i forskellige energiniveauer, der strækker sig længere væk fra kernen, med det laveste energiniveau det tætteste.
Når et energiniveau omgiver kernen, kaldes det en s orbital, og når orbitalen spreder sig på begge sider, identificeres den som ap orbital. Der er forskellige andre former til atomare orbitaler også, som hjælper med at beskrive arten af elektroner som bølger, der omgiver en kerne. Atomer med et enkelt elektron er struktureret som en planet med en atmosfære, og atomer med mange elektroner ser ud til at have en sky af elektroner, der omgiver dem. Elektroner nær kernen har lavere energier, mens orbitaler bliver mere komplekse ved højere energiniveauer længere væk fra kernen.
Et kvanttal bruges til at definere elektronenergitilstander, og elektroner ændrer energiniveauet ved at udsende eller absorbere energi. På ethvert givet tidspunkt bestemmes et atoms tilstand ved at analysere dets elektronkonfiguration, som kan ændre sig, når det interagerer med andre atomer og molekyler i miljøet. Der er op til tre p orbitaler i et hvilket som helst niveau, undtagen det første omkring kernen, og jo højere energiniveau, jo mere langstrakt er orbitalen. Hver atombane indeholder to elektroner, der er differentieret efter retningen af deres spin.
I de involverede atomer interagerer hvert atomorbitalt under dannelsen af molekyler og forbindelser. I lineære kombination af atomare orbitaler kan to eller flere atomer dele elektroner mellem orbitalerne i hver. Hybridisering af atomiske orbitale teorier beskriver formen på et molekyle, når det er bundet sammen af et atom i stedet for et par. Det kan omfatte kombinationen af både s- og p-orbitaler, og antallet af elektroner angives også. Atomomkretsen for hvert elektron i et atom studeres af eksperter i kvantemekanik for at forstå atomenes kompleksitet, og hvordan de interagerer.