Вырожденные орбитали, химия

Question

Прошу рассказать подробно о вырожденных орбиталях и привести примеры

Answer 1

Вырождение - это когда у вас есть несколько разных состояний с одинаковым значением энергии (на самом деле выраждение может быть не только по энергии, а по чему угодно. просто фокус внимания чаще на энергии) . Значение энергии, для которой есть n разных состояний, называется n-кратно вырожеднным значением.
-
Например, энергия основного состояния, если пренебречь влиянием спина на энергию, окажется дважды вырожденной:
1s, орбитальный момент 0, спин вверх,
1s, орбитальный момент 0, спин вниз.
-
Энергия первого возбужденного состояния (в атоме водорода) вырождена 8 раз:
2s, орбитальный момент 0, спин вверх,
2s, орбитальный момент 0, спин вниз,
2p, орбитальный момент 1, проекция момента 1, спин вверх,
2p, орбитальный момент 1, проекция момента 1, спин вниз,
2p, орбитальный момент 1, проекция момента 0, спин вверх,
2p, орбитальный момент 1, проекция момента 0, спин вниз,
2p, орбитальный момент 1, проекция момента -1, спин вверх,
2p, орбитальный момент 1, проекция момента -1, спин вниз.
-
На самом деле спин влияет на значение энергии, хоть и очень слабо, поэтому на самом деле вырождения посчитать - задача сложная, да и если у нас состояния эелектрона считаются не просто как для одиноких электронов в водородоподобном атоме, а нормально, как в многоэлектронном атоме, там все значения энергии еще съезжают.