f-Orbitale nach räumlicher Ausrichtung

Auf dieser Seite zeige ich die sieben f-Orbitale, wie man sie erhält, wenn man auf die gleiche Weise räumliche Orbitale ausrechnet, wie es für p- und d-Orbitale üblich ist. Dabei ist das erste Orbital, die Doppelkeule, identisch mit dem Orbital mit der magnetischen Quantenzahl m=0. Jeweils zwei der weiteren Orbitale können zu den Orbitalen mit den magnetischen Quantenzahlen m=±1, ±2 und ±3 kombiniert werden. Die ersten beiden dieser Orbitale bestehen aus jeweils sechs Keulen, von denen zwei weniger ausgeprägt sind, als die anderen vier. Die nächsten beiden Orbitale bestehen aus acht Keulen, deren Spitzen die acht Ecken eines Würfels bilden. Die beiden letzten Orbitale bestehen aus je sechs Keulen, die gleichmäßig auf einer Ebene verteilt sind.

Die Darstellung der f-Orbitale in dieser Weise ist recht willkürlich, da man die Orbitale in beliebiger Weise kombinieren kann um einen Satz von sieben anderen Orbitalen zu bekommen. Sie haben außerdem nicht die gleichen einfachen geometrischen Formen, wie die doppelkeulen der p_x-, p_y- und p_z-Orbitale oder die Vierfachkeulen der d-Orbitale.

Da f-Orbitale an chemischen Bindungen kaum beteiligt sind, spielt diese Darstellung der f-Orbitale in der Chemie nicht die gleiche Rolle, wie bei den p- und d-Orbitalen.