D軌域

佇化學佮原子物理學當中，d 軌域（英語：d orbital）是一種原子軌域，其角量子數為而且，磁量子數會當做零、± 一、± 二，而且逐个殼層內底有五个 d 軌域，共可容下十个電子。

d 軌域是足捷看著的鐵枝路，大部份的過渡金屬的價數攏是 d 軌域，佇仝一个主量的數當中，d 軌域是能量第三低的軌域，比 s 軌域佮 p 鐵枝路來的懸，因為能階交雜，若禮拜的角度看，第四、五禮拜中，佇價數頂懸的 d 軌域能量足低的，干焦真相仝一个價數中間的 s 軌域。毋過第六禮拜出現能量閣較低的 f 軌域。

另外咧，d 軌域會當和 s 軌域佮 p 鐵枝路發生混成形成 dsp 混成軌域。

號名

d 軌域的「d」是「diffused」，其實乎「漫系光譜」之意。

結構

d 軌域對主量子數 n=三開始出現，上細漢的喔 d 軌域是三 d 軌域，也就是講一 d、二 d 鐵枝路無存在，等於是兩个時陣，其軌域為 d 軌域，主量子數袂當小於三，對應於五个磁量子數二、一、零、影一、鋪二，佇咧三 d 軌域內底，有五个能量仝款的三 d 軌域，按呢仝款，主量子數為四以上的時陣嘛有五个四 d 軌域，所以，逐个殼層攏有五个 d 軌域，𪜶分別為 dz 二、dx 二-y 二、dxy、dyz、dxz，但是無 dx 二、dy 二、dy 二-z 二、dx 二-z 二。伊咧儉的五个 d 軌域（dz 二、dx 二-y 二、dxy、dyz、dxz）中，有四个型相仝，分別為：dx 二-y 二、dxy、dyz、dxz 但是方向無仝，而且 dz 二是五个 d 軌域中形狀和眾不同的一个，就算講按呢，dz 二枝域猶閣有和 dx 二-y 二、dxy、dyz 佮 dxz 仝款的能量。

四 d、五 d、六 d 軌域有可看做是性質佮三 d 軌域相𫝛，只是大細較大，其佮 p 軌域類似，嘛有「正負性」，這是「正負性」變化佇原子軌域彼此形成化學鍵時非常的重要。

d 仝款有波節面，類似 p 軌域的形式，猶毋過 dz 二鐵枝域中央的部份較特別，是一个環狀結構像外的波，但是電子出現概率佮 s 軌域相反，譬如講四 dz 二枝域的中央部份：佇倚近原子核之處電子出現概率差不多是零，然後開始增加，出現一个較懸電子出現概率的環狀區域，但是繼續向外看了後，自按呢降為零，來閣增加，出現一个閣較大的較高電子出現概率的環狀區域，紲落佇咧距離原子核甚遠的所在閣做零，而且頂下的雙啞鈴形的結構佮 p 軌域相仝。

電子波

五个 d 軌域的角量子數 ℓ=二。角部份的 d 軌道定定會表示講：

$ \ psi _ { n 二 c } ( \ mathbf { r } )=R _ { n 二 } ( r ) X _ { 二 c } ( \ mathbf { r } ) $

的 d 軌道角部份的三改諧波為 $ X _ { 二 c } ( \ mathbf { r } ) $

$ d _ { z ^ { 二 } }=N _ { 二 } ^ { c } { \ frac { 三 z ^ { 二 }-r ^ { 二 } } { 二 r ^ { 二 } { \ sqrt { 三 } } } }=Y _ { 二 } ^ { 零 } $

$ d _ { xz }=N _ { 二 } ^ { c } { \ frac { xz } { r ^ { 二 } } }=-{ \ frac { 一 } { \ sqrt { 二 } } } \ left ( Y _ { 二 } ^ { 一 }-Y _ { 二 } ^ { 影一 } \ right ) $

$ d _ { yz }=N _ { 二 } ^ { c } { \ frac { yz } { r ^ { 二 } } }={ \ frac { i } { \ sqrt { 二 } } } \ left ( Y _ { 二 } ^ { 一 } + Y _ { 二 } ^ { 影一 } \ right ) $

$ d _ { xy }=N _ { 二 } ^ { c } { \ frac { xy } { r ^ { 二 } } }=-{ \ frac { i } { \ sqrt { 二 } } } \ left ( Y _ { 二 } ^ { 二 }-Y _ { 二 } ^ { 鋪二 } \ right ) $

$ d _ { x ^ { 二 }-y ^ { 二 } }=N _ { 二 } ^ { c } { \ frac { x ^ { 二 }-y ^ { 二 } } { 二 r ^ { 二 } } }={ \ frac { 一 } { \ sqrt { 二 } } } \ left ( Y _ { 二 } ^ { 二 } + Y _ { 二 } ^ { 鋪二 } \ right ) $

和

$ N _ { 二 } ^ { c }=\ left ( { \ frac { 十五 } { 四 \ pi } } \ right ) ^ { 二分之一 } $

能階交錯

d 軌域有能階交雜現象。比如講，三 d 的能量敢若應該低於四 s，抑若實際上 E 三 d＞E 四 s。照能量上低原理，電子咧進入核外電子層的時陣，毋是排完三 p 就排三 d，是先排四 s，排完四 s 才排三 d。

性質

d 軌域佇半添滿佮總添予滿的時陣較穩定，所以，真濟過渡金屬行向於失去 d 鐵枝域的電子一直到其實成做半填滿為止，如鐵，原價電子組態做三 d 六十四 s 二，失去 s 軌域了後伊會閣放出一个 d 軌域電子，使其成做 Fe 三 +，組態做：三 d 五，現此時 d 軌域半填滿，所以 Fe 三 + 較穩定，這嘛是按怎 Fe 二 + 離子窮向於變做 Fe 三 + 離子的原因。

週期表

佇咧週期表中，過渡金屬的價數是 d 軌域，除了內過渡金屬，另外咧，除了前三禮拜以外，大部份的非金屬的價數佇遮 d 軌域是填滿的。

d 區元素

d 區元素是指元素週期表中三族至十二族的元素。遮的元素其新增加的電子攏添入去 d 軌域，故稱這个區塊做 d 區。遮的元素閣予人號做過渡金屬。拜表中對第四週期開始的每禮拜攏十个 d 區元素。

參考文獻

冊

• 曾國輝《原子結構》建宏出版社臺北市一千九百九十九 ISBN 九百五十七孵七百二十四抹八百空一孵二

參見

• s 軌域
• p 軌域
• f 軌域
• 原子軌域
• d 區元素