¿Es posible calcular la velocidad cuadrática media raíz de los electrones que orbitan el núcleo de un átomo (por ejemplo, los electrones en un átomo de potasio)? ¿Pensando en los electrones como masas puntuales en un campo eléctrico?

Creo que debes desgajarte de la idea de que los electrones orbitan con cualquier forma de velocidad o velocidad. Ellos no. El modelo de Bohr de electrones en órbita ha sido reemplazado durante mucho tiempo

Este es un tema fascinante, y se han escrito grandes cantidades al respecto en Quora, todo lo cual compensa la lectura. Aquí hay una fracción de eso:

• ¿Por qué los electrones giran alrededor del núcleo? Sé que la atracción se debe a la fuerza electrostática de atracción, pero ¿giran?
• ¿Los físicos o químicos atómicos realmente creen que los electrones orbitan alrededor del núcleo en algo parecido a la imagen del “átomo” que aparece en los materiales populares (piense en Disney)?
• ¿De dónde obtienen los electrones energía para moverse alrededor del núcleo? ¿Es una conservación de energía o momento angular?
• ¿Cómo gira realmente un electrón alrededor de un núcleo? ¿Y qué están haciendo los orbitales dentro de los átomos?
• ¿Los electrones en un átomo giran alrededor del núcleo en sentido horario o antihorario?
• ¿Sabemos realmente qué mantiene a los electrones en órbita alrededor del núcleo de los átomos? ¿O solo tenemos modelos y teorías para ayudarnos a imaginar lo que está sucediendo allí?
• ¿Cómo sabemos que los electrones están orbitando alrededor del átomo?
• Los electrones en un átomo giran en una órbita. ¿De qué está compuesta esa órbita?
• ¿Podemos creer que el sistema solar es como el modelo atómico y que puede ser tan pequeño como un átomo relativamente? Cuando miro el sistema solar, parece un átomo con nuestra Tierra actuando como un electrón alrededor de un núcleo … ¿son modelos similares?
• ¿Existe una analogía entre los planetas que orbitan el sol y los electrones que orbitan el núcleo en un átomo?
• ¿Es un electrón orbitando un núcleo la misma física que una luna orbitando un planeta?
• ¿Por qué los electrones no pierden energía mientras se mueven alrededor de los protones?

Por cierto, mira tu pregunta. No creo que ” Kalium” sea ​​real.

Pregunta original: “¿Es posible calcular la velocidad cuadrática media cuadrática de los electrones que orbitan el núcleo de un átomo (por ejemplo, los electrones en un átomo de Kalium)? ¿Pensando en los electrones como masas puntuales en un campo eléctrico?

Hasta donde yo sé Root Mean Square (RMS) solo es aplicable a un grupo de números escalares. La velocidad es un vector, por lo que la cuadratura no es una operación bien definida. Si te refieres a producto cruzado, entonces la respuesta es ceros. Si te refieres al producto de punto, entonces realmente estás preguntando sobre el RMS de la velocidad. Y si te refieres a la velocidad promedio, entonces nuevamente, la respuesta es cero.

En resumen, la única interpretación no trivial de su pregunta es calcular el RMS de la velocidad del electrón. De hecho, esto se puede calcular para todos los átomos, aunque necesitaría proporcionar más información sobre el estado del electrón. En cualquier caso, “Kalium” no es ningún elemento que conozca, así que nuevamente no sé cómo responder la pregunta.

No existe un concepto simple para la velocidad de un electrón en un átomo (excepto que promedia a cero, ya que los electrones están unidos al átomo). Existe un concepto para la energía cinética promedio de los electrones en un átomo, y si bien está relacionado con la velocidad cuadrática media de la raíz, para los átomos multielectrónicos, es más complicado porque no todos los electrones deben ser tratados de la misma manera (hay electrones centrales y valencia electrones y tienen diferentes energías promedio). Creo que una mejor pregunta para centrarse es para qué se necesita esta información. Cuando examinamos las propiedades de los átomos dentro de la mecánica cuántica, la cuestión de cuál es la velocidad o la velocidad de un electrón no juega un papel importante al tratar de analizar los resultados de los experimentos que se realizarían en el átomo. Tendemos a centrar nuestros esfuerzos en comprender esos experimentos medibles. Las preguntas pertinentes se convierten en cosas como: ¿podemos entender las líneas espectrales agudas del potasio? ¿Cambian en un campo magnético? Y así…