p轨道

在化学与原子物理学中，p轨道（英语：p orbital）是一种原子轨道，其角量子数为1，其磁量子数可以为-1、0或+1，且每个壳层里中有三个p轨道，P_x、P_y、P_z，形状皆相同但方向不同，每个可以容纳2个电子，因此，p轨道共可以容纳6个电子。

由左而右为2p、3p、4p、5p、6p轨道的立体模型

p轨道是一个很稳定的轨道，其稳定性仅次于s轨道，为能量第二低的轨道，另外由于能级交错，若以周期的角度来看，p轨道是能量最高的轨道，也是最后填满的轨道，其电子出现几率密度的形象是哑铃形，呈线性对称，换句话说，p轨道是一个双哑铃形或吊钟形的轨道。

命名

p轨道的“p”是“principal”，其为“主系光谱”之意。

结构

三种p轨道形状一样但方向不同

5p轨道模型，红色和蓝色中间空隙则为波节

p轨道从第二个壳层开始出现，最小的p轨道是2p轨道，也就是说，当主量子数n=1时，没有p轨道（1p轨道不存在）。当角量子数l=1时，磁量子数m会有三种值，分别为1、0、-1，因此，自量子数n=2开始有三种p轨道对应于每一个主量子数，例如，当主量子数n=2时，p轨道分别为2p_x、2p_y和2p_z轨道，每个轨道皆可分成两叶，带有不同的“正负性”，这是代表波函数量值的正负。大小则如同s轨道，p轨道的形状在2p、3p、4p里都相同，只是大小随着主量子数的增加而增加。p轨道同样存在波节面，如3p轨道在主要电子出现的两叶中，有较小而与主叶分离的区域，此处电子出现概率为0，则这个区域即为p轨道的波节面，随着主量子数的增加，波节的数量也会跟着增加。

电子波

三个p轨道的原子轨道角量子数ℓ=1。p轨道的三次谐波的表示法：

${\displaystyle p_{z}=N_{1}^{c}{\frac {z}{r}}=Y_{1}^{0}}$

${\displaystyle p_{x}=N_{1}^{c}{\frac {x}{r}}={\frac {1}{\sqrt {2}}}\left(Y_{1}^{1}-Y_{1}^{-1}\right)}$

${\displaystyle p_{y}=N_{1}^{c}{\frac {y}{r}}=i{\frac {1}{\sqrt {2}}}\left(Y_{1}^{1}+Y_{1}^{-1}\right)}$

with

${\displaystyle N_{1}^{c}=\left({\frac {3}{4\pi }}\right)^{1/2}}$

pz	px	py

p轨道

在周期表中，每个周期元素的价壳层，p轨道是最后才填满的轨道，直至18族，p轨道是全满的。

p区元素

主条目：p区元素

p区元素是指元素周期表中13族至18族的元素（氦除外）。这些元素其新增加的电子皆填入p轨道，故称该区块为p区。周期表中从第2周期开始的每个周期都各有6个p区元素。

参见

• s轨道
• d轨道
• 原子轨道
• p区元素

参考文献

• 曾国辉《原子结构》建宏出版社 台北市 1999 ISBN 957-724-801-2