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페미위키:포크 프로젝트/리브레 위키/오비탈 문서 원본 보기
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[[분류:물리화학]] *Orbital ==개요== [[화학]]에서, [[원자]]가 갖고 있는 [[전자]]의 궤도를 표현하는 확률분포함수를 말한다. 이해하기 쉽게 '전자 구름' 이라고 비유해 표현하기도 한다. 어니스트 러더퍼드의 원자 모형에서는 전자를 입자, 즉 원자핵 주위를 빙빙 도는 알갱이로 여겼으나, [[양자역학]]을 통해 전자도 입자인 듯 입자 아닌 파동 같은 성질을 갖는다는 개념이 나왔고, 그렇다면 이게 어떤 형태의 파동인지를 계산한 것이 오비탈이다. 이를 이해하기 위해, [[상자 속 입자]](particle in a box)라는 아주 기초적인 모델을 보면 좋다. 너비가 L 인 상자 안에 작은 입자가 들어 있다고 생각해 볼 때, 이걸 입자 알갱이로 본다면 속도를 갖고 구슬처럼 상자 벽에 부딪치며 굴러 다닐 것이다. 그런데 이걸 파동으로 보면, 상자 벽 양끝에 연결된 [[기타]]나 [[바이올린]] 줄로 생각할 수 있다. 입자 구슬이 속도를 갖고 움직이듯 이 파동 기타 줄은 특정한 파장을 갖고 떨릴 것이다. 이 때의 파장 λ 를 생각해 보면, 파장이 가장 길 때는 λ/2 = L 이 될 것이고, 좀더 짧아지면 λ/2 = L/2, L/3 ... 등의 파장을 가질 수 있을 것이다. 왜냐하면 줄 중에서 벽에 붙어 있는 부분은 고정되어 떨릴 수 없기 때문이다. 즉 일반화하면 λ = 2L/n 이 되는데, 이에 대해 생각해 보면, 주어진 조건에서 입자일 때 구슬의 속도는 어떤 값이든 될 수 있지만, 파동일 때 줄의 파장은 2L 을 정수 n 으로 나눈 수인 특정한 값들만 가질 수 있다. 나아가 파동의 에너지는 파장과 관계되므로, 이 줄의 에너지 또한 정수 n 에 따른 특정한 값들만 가질 수 있다. 이걸 전자에 적용해 보면, 원자핵 주위라는 주어진 조건 하에서 전자는 어떤 정수 n 에 따른 특정한 에너지 값만을 가질 수 있는 파동으로 존재한다고 생각할 수 있다. 그리고 양자역학의 코펜하겐 해석에 의하면 이러한 파동의 진폭이 큰 부분에 전자가 존재할 확률이 크므로, 이 파동의 함수를 구하면 그것이 곧 전자의 확률분포가 된다. 요컨대 전자는 원자 주위를 돈다기보다는 파동의 형태로 퍼져 있다는 것이다. == 오비탈의 구조 == == 분자 오비탈 == 화학 결합을 설명하기 위해 도입된 이론으로, 분자를 이루는 원자들의 오비탈이 서로 더해져 분자 전체의 오비탈을 이룬다는 이론이다. 두 오비탈이 합쳐지면 기존의 오비탈보다 에너지가 낮은 오비탈과 높은 오비탈이 하나씩 생성되며 이를 각각 결합 오비탈과 반결합 오비탈이라고 부른다.
페미위키:포크 프로젝트/리브레 위키/오비탈
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