Quiz-5 오비탈이 뭐야?
 
-원자가 가장 작은 거라면 좀 단순해야 하는 거 아닌가? 뭐가 이렇게 복잡한지...오비탈이라는 말은 첨 들어 보는 것 같은데 오비탈이 뭐지? 하회탈도 아니고~~~!!-

지금부터는 명칭을 좀 바꿔보겠습니다. subshell의 또 다른 이름은 orbital입니다. 그래서 S subshell을 S obtial이라고 부르겠습니다. 보어의 원자모형에서는 electron이 각각의 궤도orbit에서 안정적으로 돌았는데 현대적 모형에서는 갑자기 orbital이라는 것이 등장을 해서 하나의 궤도를 쪼개서 여러 개의 궤도를 다시 만들었습니다. 이 부궤도 또는 부껍질subshell 이라는 것 때문에 atom을 이해하는데 어려움이 많습니다. 하지만 깊이는 안 들어가고 그냥 학교에서 학생들이 배우는 수준으로만 범위를 정해 놓았으니깐 조금만 생각하면 이해 할 수 있는 수준일 것입니다.
Orbital에는 s, p, d, f 등이 있습니다.
K = 1 = 1s
L = 2 = 2s, 2p
M = 3 = 3s, 3p, 3d
저번 시간에 나왔던 것이었습니다. s orbital은 각 껍질에 하나밖에 존재하지 않습니다. 그러나 같은 s orbital이라도 1s와 2s는 다릅니다. 다만 둘다 구형이라는 모형만이 공통점이지요. p obtial은 L껍질에서부터 존재 합니다. 그리고 최대 3개씩 존재할 수 있습니다. 그리고 d prbital은 5개, f orbiral은 7개가 존재한다고 합니다.
이번에는 각 껍질과 오비탈에 들어가는 electron의 개수를 살펴보겠습니다. 번호가 n인 껍질에는 electron이 2n^2 만큼 들어갈 수 있다고 전 시간에 말씀드렸습니다. 그래서 K껍질을 보면 1번이니깐 K 껍질에 들어 갈 수 있는  electrons는 2개입니다. L 껍질의 경우에는 2번이니깐 8개가, M껍질은 3번이니깐 18개가, 그리고 N껍질은 4번이니깐  32개가 들어갑니다. 그렇다면 각각의 껍질에 있는 orbital에는 몇 개의 electron이 들어갈 수 있을까요? Orbital에 electron이 아무렇게나 들어갈 수 있는 것이 아닙니다. 여기에는 파울리의 배타원리Pauli's exclusion principle라는 규칙이 적용됩니다. 파울리의 배타원리란 “한 개의 오비탈에는 전자가 최대 2개까지만 채워질 수 있다”라는 것입니다. 다시 말해서
s orbital(하나밖에 없으므로) =  전자 2개
p orbial(3개 씩 존재하므로) = 전자 6개
d orbital(5개가 존재하므로) = 전자 10개
f orbital(7개가 존재하므로) = 전자 14개입니다.

그렇다면 각 껍질에 들어가는 전자의 총 개수는 어떻게 될까요?
K = 1 = 1s(전자 2개) = 총 전자개수 2개
L = 2 = 2s(전자 2개), 2p(전자 6개) = 총 전자개수 8개
M = 3 = 3s(전자 2개), 3p(전자 6개), 3d(전자 10개) = 총 전자개수 18개
N = 4 = 4s(전자 2개), 4p(전자6개), 4d(전자 10개), 4f(전자 14개) = 32개