Qu'est-ce qu'une orbite atomique?
Une orbitale atomique est une région de l’espace autour du noyau d’un atome où se trouve un électron. L'emplacement exact ne peut être approximé qu'en utilisant les lois de probabilité. Les orbitales atomiques occupent des zones sphériques autour du noyau en trois dimensions, de sorte que les électrons ne tournent pas autour du noyau comme une planète en orbite autour d'une étoile. Les orbitales ont également différentes formes; un type qui entoure symétriquement le noyau d'un atome et un autre qui se propage dans des directions différentes de part et d'autre du noyau. Chaque orbitale atomique, quel que soit son type, est située à des niveaux d’énergie différents qui s’étendent plus loin du noyau, le niveau d’énergie le plus bas étant le plus proche.
Lorsqu'un niveau d'énergie entoure le noyau, on l'appelle orbitale s et, lorsque l'orbitale s'étend de part et d'autre, il est identifié comme orbital ap. Les orbitales atomiques ont également d’autres formes qui aident à décrire la nature des électrons en tant qu’ondes entourant un noyau. Les atomes avec un seul électron sont structurés comme une planète avec une atmosphère, et les atomes avec beaucoup d'électrons semblent être entourés d'un nuage d'électrons. Les électrons situés près du noyau ont des énergies inférieures, tandis que les orbitales deviennent plus complexes aux niveaux d’énergie supérieurs, plus éloignés du noyau.
Un nombre quantique est utilisé pour définir les états d'énergie électronique, et les électrons modifient les niveaux d'énergie en émettant ou en absorbant de l'énergie. À tout moment, l’état d’un atome est déterminé en analysant sa configuration électronique, laquelle peut changer lorsqu’il interagit avec d’autres atomes et molécules de l’environnement. Il y a jusqu'à trois p orbitales dans chaque niveau, à l'exception du premier autour du noyau, et plus le niveau d'énergie est élevé, plus l'orbitale est allongée. Chaque orbitale atomique contient deux électrons qui se différencient par la direction de leur spin.
Dans les atomes impliqués, chaque orbitale atomique interagit lors de la formation de molécules et de composés. Dans les orbitales atomiques à combinaison linéaire, deux atomes ou plus peuvent partager des électrons entre les orbitales de chacun. La théorie des orbitales atomiques d'hybridation décrit la forme d'une molécule lorsqu'elle est liée par un atome plutôt que par quelques-uns. Il peut inclure la combinaison des orbitales s et p et le nombre d'électrons est également indiqué. Des experts en mécanique quantique étudient l'orbitale atomique de chaque électron d'un atome afin de comprendre la complexité des atomes et leur interaction.