Différence entre orbitale S et orbitale P

Différence principale - Orbital S vs Orbital P

Un atome est composé d'électrons qui sont en mouvement continu dans n'importe quelle direction autour du noyau. Comme ils sont en mouvement autour du noyau, nous ne pouvons pas déterminer la position exacte de cet électron à un moment donné. Nous pouvons seulement deviner la probabilité qu'un électron soit dans une position. Ce phénomène s'appelle le Principe d'incertitude de Heisenberg. Selon ces probabilités, les régions où un électron peut être trouvé avec la probabilité la plus élevée sont expliquées par le terme orbital. Il peut y avoir différentes orbitales selon les énergies et les mouvements des électrons autour du noyau. Les orbitales S et p sont deux de ces orbitales. La principale différence entre orbitale s et orbitale p est que orbitales s sont de forme sphérique tandis que les orbitales p sont en forme d’haltères.

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que S Orbital?
      - Définition, forme et propriétés structurelles
2. Qu'est-ce que P Orbital
      - Définition, forme et propriétés structurelles
3. Quelles sont les similitudes entre orbitale S et orbitale P
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la difference entre S Orbital et P Orbital
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: Atome, principe d’incertitude de Heisenberg, orbitales, orbitale P, probabilité, orbitale S

Qu'est-ce que S Orbital?

S orbitale est une orbitale atomique qui a une forme sphérique. Il a la plus basse énergie par rapport aux autres orbitales atomiques. Chaque couche d'électrons a au moins une orbitale. S orbitale est la plus simple orbitale atomique parmi les autres orbitales. Une orbitale peut contenir un maximum de deux électrons. Les orbitales S n'ont pas de sous-orbitales. La lettre «s» signifie «pointu». Cette orbitale a été nommée ainsi compte tenu du moment cinétique des électrons dans cette orbitale. Comme les orbitales atomiques sont composées d'un niveau d'énergie défini (l'énergie est quantifiée), un nombre quantique leur est attribué. S orbitale assigne le nombre quantique de moment cinétique d'un atome.

Figure 1: La taille de l’orbite s augmente avec l’augmentation du nombre quantique principal

Les deux électrons de l’orbite s ont des spins opposés. Les orbitales S sont impliquées dans la liaison chimique. Ils peuvent participer à la formation de liens sigma. Mais ces orbitales ne peuvent pas former de liens pi. La forme sphérique nous indique la région la plus probable où les électrons peuvent être trouvés. Les orbitales S n'ont pas de nœuds angulaires. Par conséquent, le nombre quantique de moment cinétique de l’orbite s est 0.

L'orbitale S a la plus basse énergie parmi toutes les autres orbitales d'une même couche d'électrons. Pour les couches d'électrons supérieures (nombre quantique principal = n), l'orbitale s a une énergie inférieure à celle des orbitales d de la couche inférieure la plus proche (n-1). La taille de la sphère orbitale augmente avec l’augmentation du nombre quantique principal.

Qu'est-ce que P Orbital

L'orbitale P est une orbitale atomique ayant la forme d'un haltère. Les orbitales P ont une énergie supérieure à celle des orbitales. La lettre «p» signifie «principal». Elle décrit le moment angulaire des électrons dans l'orbitale p. Une orbitale p peut contenir un maximum de 6 électrons. Ces électrons occupent des orbitales subatomiques. Une orbitale subatomique ne peut contenir qu'un maximum de deux électrons. Par conséquent, une orbitale p a trois orbitales subatomiques. Ils sont nommés px, py et pz. En général, toutes ces choses sont appelées orbitales p.

Figure 2: Formes et orientations de trois orbitales P

Les trois sous-orbitales de l'orbitale p sont différentes les unes des autres en fonction de l'orientation de ces orbitales dans un atome. Cependant, ils sont similaires dans leur forme. Toutes ces suborbitales sont en forme d'haltères. Une particularité de l’orbitale p est qu’elle est composée d’un nœud angulaire. Par conséquent, le nombre quantique de moment cinétique de l’orbite p est 1.

À l'exception de la couche d'électrons ayant le nombre quantique principal 1, toutes les autres couches d'électrons sont composées de p orbitales. La taille des orbitales p augmente avec l’augmentation du nombre quantique principal. Une orbitale p a deux lobes. Ces lobes sont symétriques le long de leur axe. Ces orbitales p sont impliquées dans la liaison chimique. Ils peuvent former des liaisons sigma ou pi. P sous-orbitales dans l'orientation horizontale peuvent, liaisons sigma. Deux autres sous-orbitaux sont impliqués dans la liaison pi.

Similitudes entre orbitale S et orbitale P

• S orbitale et orbitale P sont des types d'orbitales atomiques.
• Les deux termes décrivent le moment angulaire des électrons dans cette orbite.
• Les deux orbitales sont impliquées dans la liaison sigma.

Différence entre orbitale S et orbitale P

Définition

S orbitale: S orbitale est une orbitale atomique qui a une forme sphérique.

P orbitale: P orbitale est une orbitale atomique qui a la forme d'un haltère.

Niveau d'énergie

S orbitale: Les orbitales S ont les niveaux d'énergie les plus bas.

P orbitale: Les orbitales P ont une énergie plus élevée que les orbitales.

Noeuds angulaires

S orbitale: orbitales s n'ont pas de nœuds angulaires.

P orbitale: orbitales p ont des nœuds angulaires

Nombre maximum d'électrons

S orbitale: Le nombre maximum d'électrons qu'une orbitale peut contenir est de 2.

P orbitale: Le nombre maximum d'électrons qu'une orbitale p peut contenir est de 6.

Sous-orbitales

S orbitale: Il n'y a pas de sous orbitales dans les orbitales.

P orbitale: Il y a 3 sous orbitales en orbite p.

Nombre Quantum Momentum Angulaire

S orbitale: Le nombre quantique de moment cinétique de l’orbite s est 0.

P orbitale: Le nombre quantique de moment angulaire de l’orbite p est 1.

Lobes

S orbitale: Il n'y a pas de lobes dans les orbitales.

P orbitale: Il y a des lobes présents dans les orbitales p.

Conclusion

Les orbitales s et p sont des orbitales atomiques. Ces orbitales indiquent la région la plus probable où nous pouvons trouver un électron de cet atome. La principale différence entre les orbitales s et p réside dans le fait que les orbitales s ont une forme sphérique, tandis que les orbitales p ont une forme haltère..

Références:

1. Libretexts. «Atomic Orbitals.». Chimie LibreTexts, Libretexts, 3 nov. 2015, disponible ici. Consulté le 31 août 2017.
2. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie “Qu'est-ce qu'une orbitale P?” ThoughtCo, disponible ici. Consulté le 31 août 2017.
3. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie “Que signifie-t-il en chimie?” ThoughtCo, disponible ici. Consulté le 31 août 2017.

Courtoisie d'image:

1. “S orbitals” Par CK-12 Foundation - Fichier: Chimie des écoles secondaires.pdf, page 265 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Orbitale-p” de Medenor - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia