ความแตกต่างระหว่าง 1s และ 2s Orbital

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – 1s vs 2s Orbital

อะตอมเป็นหน่วยสสารที่เล็กที่สุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง สสารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอม อะตอมประกอบด้วยอนุภาคย่อย ส่วนใหญ่เป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน โปรตอนและอิเล็กตรอนสร้างนิวเคลียสซึ่งอยู่ที่ศูนย์กลางของอะตอม แต่อิเล็กตรอนอยู่ในตำแหน่งออร์บิทัล (หรือระดับพลังงาน) ซึ่งอยู่นอกนิวเคลียสของอะตอม สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตด้วยว่าออร์บิทัลเป็นแนวคิดสมมุติฐานซึ่งใช้เพื่ออธิบายตำแหน่งที่เป็นไปได้มากที่สุดของอะตอม มีออร์บิทัลต่างๆ รอบนิวเคลียส นอกจากนี้ยังมี sub-orbitals เช่น s, p, d, f เป็นต้นวงโคจรย่อยจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมเมื่อพิจารณาเป็นโครงสร้าง 3 มิติ ออร์บิทัลมีโอกาสสูงที่สุดในการค้นหาอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส sub-orbital จะถูกนับอีกครั้งเป็น 1s, 2s, 3s และอื่น ๆ ตามระดับพลังงาน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง 1s และ 2s ออร์บิทัลคือพลังงานของแต่ละออร์บิทัล 1s orbital มีพลังงานต่ำกว่า 2s orbital

1s Orbital คืออะไร

1s ออร์บิทัล คือออร์บิทัลที่อยู่ใกล้กับนิวเคลียสมากที่สุด มีพลังงานต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับออร์บิทัลอื่นๆ ยังเป็นทรงกลมที่เล็กที่สุดอีกด้วย ดังนั้นรัศมีของวงโคจรจึงเล็ก ในวงโคจร s จะมีอิเล็กตรอนได้เพียง 2 ตัวเท่านั้น การกำหนดค่าอิเล็กตรอนสามารถเขียนได้เป็น 1s¹ ถ้ามีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในวงโคจร s แต่ถ้ามีอิเล็กตรอนคู่กันก็เขียนได้เป็น 1s^{2 จากนั้นอิเล็กตรอนสองตัวในวงโคจร s จะเคลื่อนที่ไปในทิศตรงกันข้ามเพราะแรงผลักที่เกิดขึ้นจากไฟฟ้าเดียวกัน ประจุของอิเล็กตรอนสองตัวเมื่อมีอิเล็กตรอนแบบ unpaired จะเรียกว่าพาราแมกเนติก นั่นเป็นเพราะมันสามารถดึงดูดด้วยแม่เหล็กได้ แต่ถ้าวงโคจรเต็มและมีอิเล็กตรอนอยู่คู่หนึ่ง แม่เหล็กจะไม่สามารถดึงดูดอิเล็กตรอนได้ นี้เรียกว่าไดแม่เหล็ก}

2s Orbital คืออะไร

ออร์บิทัล 2s ใหญ่กว่าออร์บิทัล 1s ดังนั้นรัศมีของมันจึงมากกว่ารัศมี 1s เป็นโคจรรอบถัดไปของนิวเคลียสหลังจากโคจรรอบ 1 วินาที พลังงานของมันสูงกว่าวงโคจร 1 วินาที แต่ต่ำกว่าออร์บิทัลอื่นในอะตอม ออร์บิทัล 2s สามารถเติมได้ด้วยอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวเท่านั้น แต่การโคจรของ 2s จะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนหลังจากเสร็จสิ้นการออร์บิทัล 1s เท่านั้น สิ่งนี้เรียกว่าหลักการ Aufbau ซึ่งระบุลำดับการเติมอิเล็กตรอนลงในออร์บิทัลย่อย

รูปที่ 01: 1s และ 2s Orbital

ออร์บิทัล 1s กับ 2s ต่างกันอย่างไร

1s กับ 2s Orbital
1s ออร์บิทัลเป็นวงโคจรที่ใกล้ที่สุดกับนิวเคลียส	2s ออร์บิทัลเป็นวงโคจรที่ใกล้ที่สุดอันดับสองกับนิวเคลียส
ระดับพลังงาน
พลังงานของ 1s ออร์บิทัลต่ำกว่า 2s ออร์บิทัล	2s มีพลังงานที่ค่อนข้างสูงกว่า
รัศมีของวงโคจร
รัศมีของวงโคจร 1 วินาทีเล็กกว่า	รัศมีของวงโคจร 2s ค่อนข้างใหญ่
ขนาดวงโคจร
1s ออร์บิทัลมีรูปร่างเป็นทรงกลมที่เล็กที่สุด	2s ออร์บิทัลใหญ่กว่าออร์บิทัล 1s
การเติมอิเล็กตรอน
อิเลคตรอนถูกเติมครั้งแรกในออร์บิทัล 1s	2s ออร์บิทัลจะถูกเติมหลังจากเสร็จสิ้นอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 1s เท่านั้น

สรุป – 1 วินาที vs 2 วินาที Orbital

อะตอมเป็นโครงสร้าง 3 มิติที่มีนิวเคลียสอยู่ตรงกลางล้อมรอบด้วยวงโคจรรูปทรงต่างๆ ที่มีระดับพลังงานต่างกัน ออร์บิทัลเหล่านี้ถูกแบ่งออกเป็นออร์บิทัลย่อยอีกครั้งตามความแตกต่างของพลังงานเล็กน้อย อิเล็กตรอนซึ่งเป็นอนุภาคย่อยที่สำคัญของอะตอมจะอยู่ในระดับพลังงานเหล่านี้ ออร์บิทัลย่อย 1s และ 2s อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุด ความแตกต่างหลักระหว่าง 1s และ 2s orbitals คือความแตกต่างของระดับพลังงาน ซึ่งก็คือ 2s orbital เป็นระดับพลังงานที่สูงกว่า 1s orbital