ស្វែងយល់ពីអរប៊ីតាល់

   
តើអរប៊ីតាល់ (Orbital)ជាអ្វី?    នៅពេលដែលភពមួយធ្វើចលនាជុំវិញព្រះអាទិត្យ អ្នកអាចឃើញខ្សែកោងនៃគន្លងជាក់លាក់របប់វាមួយដែលត្រូវបានហៅថា អរប៊ីត(Orbit)មួយ ។
   ទម្រង់សាមញ្ញនៃអាតូមមួយដែលអ្នកអាចមើលឃើញថា វាស្រដៀងគ្នានេះដែរដែលអេឡិចត្រុងវិញជុំវិញណ្វៃយ៉ូដោយមានគន្លងច្បាស់លាស់លើស្រទាប់អេឡិចត្រុងរបស់វាផងដែរ ។ ការពិតវាមិនដូច្នេះទេ អេឡិចត្រុងវាធ្វើចលនាតាំងក្នុងតំបន់នៃលំហដែលត្រូវបានហៅថា
អរប៊ីតាល់ (Orbital) ។
   អរប៊ីត និងអរប៊ីតាល់ ស្តាប់ទៅវាស្រដៀងគ្នា
ក៏ប៉ុន្តែវាមានន័យខុសគ្នាឆ្ងាយណាស់ ។ វាពិតជាចាំបាច់ណាស់ ដែលត្រូវស្វែងយល់ពីភាពខុសគ្នារវាងពួកវា ។
    ភាពមិនអាចទៅរួចនៃការគូរអរប៊ីតរបស់អេឡិចត្រុង   ដើម្បីគូរខ្សែកោងនៃគន្លងនៃអ្វីមួយ អ្នកចាំបាច់ត្រូវដឹងពីទីតាំងជាក់លាក់នៃវត្ថុនោះ និងអាចកំណត់ពីទីតាំងដែលវត្ថុនឹងស្ថិតនៅក្នងខណៈពេលបន្ទាប់ ។ អ្នកមិនអាចធ្វើបែបនេះបានចំពោះអេឡិចត្រុងនោះទេ ។
 ទ្រឹស្តីមិនប្រាកដរបស់Heisenberg (Heisenberg Uncertainly Principle)និយាយថា៖ ដោយគ្មានទីតាំងច្បាស់លាស់ ដែលអ្នកមិនអាចដឹងដោយប្រាកដទាំងទីតាំងដែលអេឡិចត្រុងឋិតនៅ និងទីតាំងដែលវានឹងឋិតនៅបន្ទាប់។ (ដែលមានន័យថា វាមិនអាចទៅរួមដើម្បីកំណត់ឲ្យមានភាពជាក់លាក់ដាច់ខាត នៅខណៈតែមួយ ទាំងទីតាំង និងម៉ូម៉ង់នៃអេឡិចត្រុងមួយ ) ។
 ដែលធ្វើឲ្យយើងមិនអាចទៅរួមដើម្បីកំណត់គន្លងនៃចលនាអេឡិចត្រុងជុំវិញណ្វៃយ៉ូអាតូម ។ វាជាបញ្ហាដ៏ធំមួយឬ? ទេ! ប្រសិនបើអ្វីមួយមិនអាចទៅរួច យើងត្រូវទទួលយកវា និងរកមធ្យោបាយដែលឲ្យនៅក្បែរៗវា ។
    អេឡិចត្រុងរបស់អ៊ីដ្រូសែន-អរប៊ីតាល់ 1s

ឧបមាថាអ្នកមានអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ និងនៅខណៈជាក់លាក់នៃចំណុចទីតាំងនៃអេឡិចត្រុងមួយ ។បន្ទាប់មកទៀតអ្នកធ្វើដូចគ្នានេះ ហើយរកឃើញថាអេឡិចត្រុង
ឋិតក្នុងទីតាំងថ្មីមួយ ។អ្នកកប់យោបល់ពីរបៀបដែលវាប្តូរពីទីតាំងទីមួយមកទីតាំង
ទីពីរ ។ អ្នកបន្តធ្វើដូចនេះម្តងហើយម្តងទៀត ដោយប្រើរយៈពេលដ៏យូរ អ្នកបង្កើតនូវផែនទីវិមាត្របី (3D map)នៃទីតាំងដែលអេឡិចត្រុងទំនងជារកឃើញ ។
ក្នុងករណីអាតូមអ៊ីដ្រូសែន អេឡិចត្រុងអាចរកឃើញគ្រប់ទីតាំងនៃលំហរស្វ៊ែរជុំវិញ
ណ្វៃយ៉ូ ។ ដ្យាក្រាមនេះបង្ហាញពីសំណុំនៃចំណុចទីតាំងអេឡិចត្រុងតាមលំហរស្វ៊ែរនេះ ។
៩៥%នៃរយៈពេលដែលអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានរកឃើញ នៅក្នុងទីតាំងដែលអាចរកឃើញភាគច្រើនបំផុតនៃលំហរដែលនៅកៀកនឹងណ្វៃយ៉ូអាតូម ។ តំបន់នៃលំហរបែបនេះត្រូវបានហៅថា
អរប៊ីតាល់ ។អ្នកអាចគិតថា អរប៊ីតាល់ជាតំបន់នៃលំហរដែលអេឡិចត្រុងរស់នៅ ។
តើអេឡិចត្រុងធ្វើអ្វីនៅក្នុងអរប៊ីតាល់? យើងមិនដឹងទេ!យើងមិនអាចដឹងនោះទេ!ដូចនេះទើបយើងបដិសេធសំនួរនេះ!អ្នកទាំងអស់គ្នា អាចនិយាយថា ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងមួយឋិតក្នុងអរប៊ី តាល់ជាក់លាក់មួយ នោះវាមានថាមពលជាក់លាក់មួយដែលអាចកំណត់បាន ។ អរប៊ីតាល់នីមួយៗមានឈ្មោះរបស់វា ។អរប៊ីតាល់ដែលអេឡិចត្រុងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនតាំងនៅត្រូវបានហៅថា អរប៊ី តាល់ 1s ។ លេខ 1 តំណាងឲ្យភាពជាក់ស្តែងដែលអរប៊ីតាល់នេះឋិតនៅនីរ៉ូថាមពលនៅក្បែរណ្វៃយ៉ូ បំផុត ។អក្សរ S បា្រប់អ្នកពីរាងនៃអរប៊ីតាល់ ។អរប៊ីតាល់ S ជាស្វ៊ែរស៊ីមេទ្រីជុំវិញណ្វៃយ៉ូ ។ក្នុងករណី
នីមួយៗវាដូចនឹងបាល់ដែលមានលំហរខាងក្នុង ដែលផ្ទៃខាងក្រៅជាស្វ៊ែរ ហើយចំណុចកណ្តាលរបស់
បាល់ប្រៀបទៅនឹងណ្វៃយ៉ូ ។

    អរប៊ីតាល់នៅខាងស្តាំនេះជា អរប៊ីតាល់ 2s ។វាស្រដៀងទៅនឹងអរប៊ីតាល់1s ខុសគ្នាតែតំបន់ដែលមានឪកាសច្រើនបំផុតដើម្បីរកឃើញអេឡិចត្រុងនៅ
ឆ្ងាយពីណ្វៃយ៉ូជាង-វាជាអរប៊ីតាល់ដែលឋិតនោក្នុងនីវ៉ូថាមពលទី២ ។
ប្រសិនបើអ្នកមើលដោយយកចិត្តទុកដាក់នឹងឃើញថា វាមានតំបន់ដទៃមួយទៀតដែលមានដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងខ្ពស់ជាងបន្តិច(ដែលសំណុំចំណុច
ក្រាស់ជាង)នៅក្បែរណ្វៃយ៉ូជាង ។(ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង ជាមធ្យោបាយមួយ
ផ្សេងទៀតដើម្បីនិយាយពីរបៀបដែលអ្នកអាចរកឃើញអេឡិចត្រុងមួយ
ក្នុងលំហកំណត់មួយ )។

 2s (និង3s,4s -ល-) បានចំណាយពេលពេលខ្លះរបស់វានៅកៀកនឹងណ្វៃយ៉ូជាងការរំពឹងរបស់អ្នក ។ឥទ្ធិពលនេះគឺបន្ថយថាមពលនៃអេឡិចត្រុងក្នុងអរប៊ីតាល់ s ។កាលណាអេឡិចត្រុងកាន់តែនៅកៀកនឹងណ្វៃយ៉ូ នោះថាមពលរបស់វាកាន់តែទាប ។

   អរប៊ីតាល់ p

   មិនមែនគ្រប់អេឡិចត្រុងតាំងនៅក្នុងអរប៊ីតាល់ s នោះទេ(ជាការពិតដែលមានអេឡិចត្រុងតិចតួចប៉ុណ្ណោះដែលតាំងនៅក្នុងអរប៊ីតាល់ s) ។ក្នុងនីវ៉ូថាមពលទី១

មានតែអរប៊ីតាល់មួយប៉ុណ្ណោះដែលអាចឲ្យអេឡិចត្រុងតាំងនៅបានគឺអរប៊ីតាល់

1s ប៉ុន្តែនៅនីវ៉ូថាមពលទី២វាមានអរប៊ីតាល់ 2s និងមានអរប៊ីតាល់មួយទៀតដែល ត្រូវបានហៅថា អរប៊ីតាល់2p ផងដែរ ។
    អរប៊ីតាល់ 2p មួយស្រដៀងគ្នានឹងប៉ោងៗពីដែលត្រូវបានចងភ្ជាប់គ្នាត្រង់ណ្វៃយ៉ូ ។ ដ្យាក្រាមខាងស្តាំបង្ហាញពីសំណុំទីតាំងអេឡិចត្រុងនៅតាមតំបន់វិមាត្របីនៃលំហរ ។ ជាថ្មីម្តងទៀត អរប៊ីតាល់បង្ហាញពីទីតាំងដែលមានឪកាស៩៥%មានអេឡិចត្រុងតាំងនៅ​ ។
    មិនដូចអរប៊ីតាល់ s ទេ អរប៊ីតាល់ p មានទិសដៅច្បាស់លាស់-មួយចង្អុលទៅលើប្លង់ទំពរ មួយទៀតចង្អុលទៅក្រោមប្លង់ទំព័រ ។
     នៅក្នុងនីវ៉ូថាមពលណាមួយ វាអាចទៅរួចដែលមានអរប៊ីតាល់សមមូលដាច់ខាតចំនួន3 ដែល កែងគ្នានៅក្នុងលំហរ ។ ទាំងនេះជានិម្មិតសញ្ញាដែលតាងឲ្យអរប៊ីតាល់pនីមួយៗគឺ p_x, p_y និង p_z ។
នេះជារបៀបសាមញ្ញដើម្បីងាយយល់-ជាអ្វីដែលអ្នកអាចគិតថា ទិសដៅ x,yនិង z ផ្លាស់ប្តូរថេរនៅពេលដែលអាតូមផ្លាស់ទីនៅក្នុងលំហរ ។ អរប៊ីតាល់p
ឋិតនៅក្នុងនីវ៉ូថាមពលទី២ ត្រូវបានហៅថា អរប៊ីតាល់  2p_x, 2p_y និង 2p_z  ។
វាស្រដៀងគ្នានឹងអរប៊ិតាល់នៅនីវ៉ូថាមពលបន្ទាប់គឺ 3p_x, 3p_y, 3p_z, 4p_x, 4p_y, 4p_z និងបន្តបន្ទាប់ ។ នៅគ្រប់នីវ៉ូថាមពលទាំងអស់ លើកលែងតែនីវ៉ូថាមពល
ទី១ ដែលគ្មានអរប៊ីតាល់ p ។នៅនីវ៉ូថាមពលពលខ្ពស់ទម្រង់រាងមូលសំប៉ែត
កាន់តែវែង ដែលទីតាំងដែលទំនងជាមានអេឡិចត្រុងតាំងនៅ កាន់តែឆ្ងាយ
ពីណ្វៃយ៉ូ ។
    អរប៊ីតាល់ d និងអរប៊ីតាល់ f
    បន្ថែមលើអរប៊ីតាល់ s និងp វានៅមានអរប៊ីតាល់ពីរប្រភេទទៀតដែលអាចឲ្យអេឡិចត្រុងតាំងនៅ នៅក្នុងនីវ៉ូថាមពលខ្ពស់ ។
    នៅនីវ៉ូថាមពលទី៣ វាមានអរប៊ិតាល់ d ចំនួន៥ (ដែលមានឈ្មោះ និងរាង ស្មុគស្មាញ) នៅជាមួយ អរប៊ីតាល់ 3s និង3p (3p_x, 3p_y, 3p_z) ។នីវ៉ូថាមពលទី៣ សរុបមាន៩អរប៊ីតាល់ដែលនៅជាមួយគ្នា ។
    នៅនីវ៉ូថាមពលទី៤ មានអរប៊ីតាល់ 4s, 4p និង 4d ហើយមានអរប៊ីតាល់ 4f ចំនួន៧បន្ថែមទៀត សរុបមាន 16អរប៊ីតាល់ ។ អរប៊ីតាល់ s,p,d និងf នៅរួមគ្នាក្នុងនីវ៉ូថាមពលខ្ពស់បន្តបន្ទាប់ ។
    ការបំពេញអេឡិចត្រុងក្នុងអរប៊ីតាល់
    អ្នកអាចគិតថាអាតូមជាផ្ទះដ៏ចម្លែកមួយ (ដូចពីរ៉ាមីតដាក់បញ្ច្រាស!)-ដែលមានណ្វៃយ៉ូនៅជាន់ផ្ទាល់ដី ហើយមានបន្ទប់(អរប៊ីតាល់)ផ្សេងគ្នាជាច្រើននៅជាន់បន្តបន្ទាប់ដែលអេឡិចត្រុងស្នាក់នៅ ។
នៅជាន់ទី១ មានបន្ទប់តែ1គត់(គឺអរប៊ីតាល់ 1s) នៅជាន់ទី២មាន4បន្ទប់(អរប៊ីតាល់ 2s ,2p_x, 2p_y  និង 2p_z ) នៅជាន់ទី៣ មាន9បន្ទប់ (1អរប៊ីតាល់3s,3អរប៊ីតាល់ 3p និង5 អរប៊ីតាល់ 3d) និងបន្តបន្ទាប់  ប៉ុន្តែបន្ទប់នោះមិនធំនោះទេ...1អរប៊ីតាល់ផ្ទុកបានតែ2អេឡិចត្រុង ។
    របៀបងាយស្រួលដើម្បីបង្ហាញពីអេឡិចត្រុងក្នុងអរប៊ីតាល់គឺគូរ អេឡិចត្រុងក្នុងប្រអប់ ។
    អេឡិចត្រុងក្នុងប្រអប់
    អរប៊ីតាល់អាចត្រូវបានតាងដោយប្រអប់ដែលអេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាតាងដោយព្រួញ ។គេឃើញមានព្រួញមានទិសដៅបញ្ច្រាសគ្នានៅក្នុងប្រអប់ដែលបង្ហាញពីលក្ខណៈផ្សេងទៀតនៃអេឡិចត្រុង (ស្ពីន) ។
    អរប៊ីតាល់ 1s ចំនួនមួយអាចផ្ទុកបានពីរអេឡិចត្រុងដែលគួរតែបំពេញដូចរូបបង្ហាញនេះ
ប៉ុន្តែអាចត្រូវបានសរសេរយ៉ាងខ្លីជា 1s² អានថា 1 s 2 មិនមែន 1 s ការ៉េ នោះទេ ។
អ្នកមិនត្រូវច្រឡំលើចំនួនក្នុងនិម្មិតសញ្ញានេះទេ៖

     លំដាប់នៃការបំពេញអរប៊ីតាល់ : គោលការណ៍ Aufbau
     Aufbau ជាពាក្យអាឡឺម៉ង់មានន័យថា បង្កើតឡើង ឬសាងសង់ ។យើងសាកស្រមៃថា យើងចេញពី
អាតូមមួយទៅអាតូមបន្ទាប់នៅលើតារាងខួប អ្នកនឹងរកឃើញទម្រង់អេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមបន្ទាប់ដោយបំពេញមួយអេឡិចត្រុងចូលអរប៊ីតាល់បន្ទាប់ដែលអាចមាន ។
     អេឡិចត្រុងត្រូវបំពេញអរប៊ីតាល់ដែលមាននីវ៉ូថាមពលទាប(នៅក្បែរណ្វៃយ៉ូជាង) មុនអរប៊ីតាល់មាននីវ៉ូថាមពលខ្ពស់ ។ វាមានជម្រើសសម្រាប់អរប៊ីតាល់មាននីវ៉ូថាមពលស្មើគ្នា ប៉ុន្តែវាបំពេញម្តងមួយៗដើម្បីឲ្យវានៅឆ្ងាយពីគ្នាបំផុត ។
     ការបំពេញចូលក្នុងអរប៊ីតាល់ម្តងមួយៗដែលអាចទៅរួច ត្រូវបានស្គាល់ថាជា គោលការណ៍Hund ។
វាអាចត្រឹមតែអនុវត្តចំពោះអរប៊ីតាល់ដែលមាននីវ៉ូថាមពលស្មើគ្នា(អរប៊ីតាល់p ជាឧទាហរណ៍) ដែល
បន្ថយកម្លាំងចម្រានរវាងអេឡិចត្រុងដែលធ្វើឲ្យអាតូមមានស្ថេរភាព ។
     ដ្យាក្រាមខាងក្រោមសង្ខេបពីថាមពលនៃអរប៊ីតាល់រហូតដល់ថាមពល 4p ដែលអ្នកត្រូវដឹង
ដើម្បីប្រើគោលការ Aufbau ។

    សូមសម្គាល់ថា អរប៊ីតាល់ s មានថាមពលទាបបន្តិចជាងអរប៊ីតាល់ pដែលឋិតក្នុងនីវ៉ូថាមពលជាមួយគ្នាជានិច្ច ដូច្នេះអរប៊ីតាល់ s ត្រូវតែបំពេញអេឡិចត្រុងមុននឹងបំពេញអរប៊ីតាល់ p
។
    ភាពចម្លែកយ៉ាងពិតប្រាកដនោះ គឺទីតាំងនៃ
អរប៊ីតាល់ 3d ដែលមានថាមពលខ្ពស់ជាងអរប៊ី
តាល់ 4s បន្តិច ។ដូច្នេះអេឡិចត្រុងត្រូវបំពេញ
អរប៊ីតាល់ 4s មុនអរប៊ីតាល់ 3d និងបន្ទាប់មកគឺបំពេញអរប៊ីតាល់ 4p ។
   ការភាន់ច្រឡំស្រដៀងគ្នានេះ អាចកើតមាននៅនីវ៉ូថាមពលខ្ពស់ ដូចជាអ្នកមិនបំពេញអរប៊ីតាល់
4f  រហូតដល់ក្រោយពេលបំពេញអរប៊ីតាល់ 6s  ជាឧទាហរណ៍ ។