Was ist der strukturelle Unterschied zwischen einem 2P und einem 3P-Orbital?

A $3p$ Orbital hat einen kugelförmigen Knoten.

Alle $p$ Orbitale haben eine charakteristische Hantelform mit einer Knotenebene senkrecht zur Orbitalachse.

Wir sehen das in der $2p$ Orbitale.

2p-Knotenfläche
(aus chemwiki.ucdavis.edu)

Die $3p$ Orbitale haben die gleiche allgemeine Form und sind größer als $2p$ Orbitale, aber sie unterscheiden sich in der Anzahl der Knoten.

Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass die Gesamtzahl der Knoten in einem Orbital gleich ist $n-1$ , Wobei $n$ ist die Hauptquantenzahl.

So ist a $2p$ Das Orbital hat einen 1-Knoten und a $3p$ Orbital hat 2-Knoten.

Knoten können entweder eckig oder radial sein.

Die Anzahl der Winkelknoten ist gleich $l$ , Wobei $l$ ist die azimutale Quantenzahl.

Da haben alle p Orbitale $l = 1$ haben sie alle einen Winkelknoten, und das ist die Knotenebene.

Radiale Knoten sind kugelförmig. Die Anzahl der Radialknoten beträgt $n-1-l$ .

Daher a $2p$ Das Orbital hat keine radialen Knoten, während a $3p$ Orbital hat eine.

3p-Kugelknoten
(Ab www.villierspark.org.Vereinigtes Königreich)

Hier ist ein computergeneriertes Bild der drei $3p$ Orbitale ohne den eingezeichneten Kugelknoten.

Können Sie den sphärischen Knoten sehen?