常见的电子轨道图形

        严格来说,无论什么轨道，都是描述单电子运动状态的。完整的波函数是外部的普通三维空间部分的波函数与内部自旋空间部分的波函数的乘积。不过，经常又只把三维空间部分的波函数来当成波函数，这样就不区分自旋空间中的不同的自旋分量了。于是，这样的三维空间的波函数实际上可以描述两种自旋不同的电子，就出现“2个电子进入1s轨道”的情况。1s轨道明显是不包括自旋空间的。三维空间部分的波函数是径向波函（对应主量子数n）与角向波函（球谐函数,有两个参数，对应角动量量子数l以及角动量分量量子数ml，习惯上，l=0、1、 2……分别用字母s、p、d……表示）的乘积。有时又会忽略角动量分量量子数ml的区别,这样的轨道能描述的电子数就更多了，比如，p轨道最多可有6个，d轨道10个，依次类推。这篇博文里收集的网址，包含了常见的电子轨道图形图像以及在此基础上的成键规则。

     （1）Illusion and difference among atomic orbitals

       原子轨道是各种电子轨道的统称，不同的电子轨道会有相近的能量，相似的轨道能级差别却可以很大，详见：An illustration of the shape of the 1s, 2s and 3s orbitals

       s轨道和p轨道具体的不同之处，可参见：Difference Between S Orbital and P Orbital  

 

    （2）Violations of the Octet Rule

      主族元素的在成键后，其最外层电子都是8电子，这个也叫做“8电子”规则，可是，也有例外的情况，他们并不满足这种规则：

      http://chemwiki.ucdavis.edu/Theoretical_Chemistry/Chemical_Bonding/Lewis_Theory_of_Bonding/Violations_of_the_Octet_Rule  

       进一步了解原子轨道背后的数学物理成因，可参考:（1） Radial and Angular Parts of Atomic Orbitals;（2) Quantum Numbers and Atomic Orbitals;  (3) Quantum Mechanics

 

    （3）convalent bonding and single bonds

       共价键是如何形成的？形成共价键的电子具有这样的排布形式：http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/covalent.html

       很多基本的概念，还有很多常见化合物的例子：https://chemistry.boisestate.edu/richardbanks/inorganic/bonding%20and%20hybridization/bonding_hybridization.htm

 

       (4) Hybridization in a covalent bonds

       对杂化过程进行了异常清晰的描述，并重点考察磷原子的sp3杂化，详见：http://www.chemistryland.com/CHM151S/09-CovalentBonds/Covalent.html

       有关“Hybrid Orbitals”的补充：http://chemwiki.ucdavis.edu/Organic_Chemistry/Fundamentals/Hybrid_Orbitals

       The Chemistry of Nitrogen and Phosphorous：http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch10/group5.php#top

 

参考链接：

[1] http://web.physics.ucsb.edu/~lecturedemonstrations/Composer/Pages/88.18.html

[2] http://slideplayer.com/slide/3362830/;http://www.fccj.us/e_config/movies/2sXMov.html

[3] A Study of White and Black Phosphorus: http://www.chemexplore.net/phosphorus.htm