Orbital? To už jsem někde slyšel...
Polohu elektronu je tedy možné předpovědět pouze s určitou pravděpodobností, ale předem není možné říct, kde bude. Existují však způsoby, jak zaznamenat, kde se elektron v minulosti nacházel, a tyto polohy pomocí teček vyznačit. Tím vznikne tzv. mapa elektronové hustoty.
Na té je vidět, že čím se díváš blíže k jádru, tím větší je šance, že tam najdeš elektron. Teoreticky se může elektron nacházet i velmi daleko od jádra (například 1 milimetr je v atomovém měřítku obrovská vzdálenost), ale pravděpodobnost, že tomu tak bude, je tak malá, že prakticky nemá význam.
Problém je v tom, že elektronová hustota sama o sobě nedává žádný pěkný tvar, se kterým by se dalo snadno pracovat. Proto se častěji používá výřez prostoru, ve kterém se v 99 případech ze 100, tedy s 99\% pravděpodobností, bude elektron nacházet. Ten se nazývá orbital. U výše uvedené mapy hustoty je to koule (nezapomeň, že papír je sice 2D, ale elektronová hustota, a tím pádem i orbital, je 3D).
Pokud ti to není úplně jasné, zde je malé přirovnání. Pokud chceš ulovit rybu, bude nejpravděpodobnější, že ji najdeš v rybníce. To, že by ryba byla někde jinde, například že by nedomyslela svůj skok při lovu vážky a skončila na břehu, je dost nepravděpodobné. Ta šance není nulová, ale pro všechny praktické účely je chození kolem rybníka a hledání ryby na břehu ztráta času. Jinými slovy - ryba je elektron, rybník je orbital.
Orbital však nemusí být vždy koule. Existují celkem čtyři typy orbitalů:
Všechny elektrony atomu totiž nemají stejnou energii. Elektrony s nízkou energií se pohybují v jiných orbitalech než elektrony s vyšší energií.
Slovo orbital ti může připomínat anglické slovo „orbit”, což znamená oběh. Nenech se tím ale zmást, elektrony kolem atomového jádra neobíhají, pouze se všelijak pohybují v jeho blízkosti. Jde o historický název. Pro názvy sharp, principal, diffuse a fundamental platí totéž.