原子の電子軌道半径について

質問

常識的に考えて電子はもっとも低いエネルギー（つまり原子核に近い位置にある軌道）から順に埋まっていき、s→p→d→fと軌道を占有していくものだと思っていたのですが、
先日、d軌道の方がs軌道よりも小さいということを教えてもらいました。
これってどういうことなのでしょうか？
s→p→d→fという順番で軌道が小さくなるということなのでしょうか？
d軌道の方がエネルギーを持っているので原子核近くまで近づけるということなのだと思うのですが、軌道が小さいのでしょうか？それとも原子核近くから最外殻まで大きく広がっているのでしょうか？
またp軌道はs軌道よりも大きいのか小さいのかどちらなのでしょうか？
これはどういう文献を見ればよいのでしょうか？

回答No.2

eatern27 · ベストアンサー

>先日、d軌道の方がs軌道よりも小さいということを教えてもらいました。
>これってどういうことなのでしょうか？
古典力学で考えたって、エネルギーが同じなら軌道角運動量が大きいほど(円軌道に近いほど)、rの時間平均は小さいんですから、どういう事も何もないと思いますが。

>d軌道の方がエネルギーを持っているので原子核近くまで近づけるということなのだと思うのですが、
何を以って「近づける」と思っているんですか？
量子力学でも古典力学でも「エネルギーが同じ時に、ｄ軌道(軌道角運動量の大きい軌道)の方が原子核(中心)に近い所を通る」という解釈は出てこないような。

>またp軌道はs軌道よりも大きいのか小さいのかどちらなのでしょうか？
「大きさ」を定義しないと議論できません。

回答No.1

noname#160321

>d軌道の方がs軌道よりも小さいということを…
どのd軌道とどのs軌道でしょう、主量子数は幾つ？

>d軌道の方がエネルギーを持っているので原子核近くまで近づけるということなのだと…
理解不能です。軌道がエネルギーを持っている訳ではありません。確かに電子が詰まれば「その軌道のエネルギー」に当てはまると思いますが。
http://www.frad.t.u-tokyo.ac.jp/~miyoshi/InCh2001/sect2.html
でも眺めてみて下さい。
m(_ _)m

お礼

回答ありがとうございます。

もちろんspdfにはそれぞれいろいろな形のオービタルがあるのは知っていますし、
それらのオービタルの形のこういったサイトを見なくても知っています。
その上で質問しています。
例えばPtやAuのd軌道電子は原子核近くまで軌道が広がっているので
相対論補正が必要になるというような話も聞くので、s軌道電子にはなぜそういった補正がいらないだろうかと思ったのですが・・・