Contestaré en un orden creciente de complejidad y penetración.
Los átomos se componen de dos regiones, con diferentes características: núcleo y electrosfera.
La electrosfera es la zona donde se mueven los electrones.
- ¿Los electrones absorben o emiten mesones?
- ¿Los átomos se cargan positivamente cuando comparten electrones?
- Si un fotón y un electrón tienen la misma longitud de onda de De Broglie, ¿cuál tiene la mayor energía total?
- Cuando se cuantiza una carga, eso significa que es un múltiplo integral de 1.6 * 10 ^ (- 19), entonces, ¿cómo es una carga parcial en un átomo menor que 1.6 * 10 ^ (- 19)?
- ¿Qué causa la captura de electrones?
El movimiento es, de hecho, complejo y no clásico, no se le puede atribuir un conjunto de órbitas definidas para los electrones, debido a las características de la Mecánica Cuántica.
Pero aun así, los electrones tienen energías definidas y otras características que surgen de la QM. Se pueden caracterizar completamente por estos atributos.
De hecho, el llenado de electrones en la electrosfera se rige por dos principios físicos principales que surgen de QM:
1 – El principio de exclusión de Pauli
2 – El principio de Aufbau
El primer principio, el Principio de Pauli, establece, en su forma original, que no hay dos electrones que puedan tener los cuatro números cuánticos electrónicos (n, l, ml y ms) con valores idénticos. Esto se debe al hecho de que los electrones son fermiones, es decir, partículas de espín semi-enteras, que obedecen a las estadísticas cuánticas de Fermi-Dirac. Esta distribución estadística-cuántica resulta del hecho de que las funciones de la onda de fermión son necesariamente antisimétricas, lo que resulta en una repulsión entre partículas de los mismos números cuánticos.
Hoy en día se ha aumentado el alcance del principio de Pauli, y se entiende que no es válido para electrones, sino para todos los fermiones, como se puede deducir del texto anterior. De hecho, todas las partículas obedecen una u otra de las siguientes alternativas: las estadísticas de Fermi-Dirac, o las estadísticas de Bose-Einstein, que son válidas para bosones, partículas con funciones de onda simétricas.
Pero el Principio de Pauli es una condición necesaria pero no suficiente para llenar la electroesfera. Todavía hay una ambigüedad en la forma en que los electrones ocupan los niveles de energía dados por la ecuación de Schrödinger (o sus equivalentes). Lo que les dice qué orden deberían ocupar los electrones es el principio de Aufbau (“principio de construcción” en alemán) que afirma que los electrones están llenando la parte de los niveles y subniveles desde la energía más baja a la más alta.
(Aquí hay una serie de cuestiones, ya que el principio de Aufbau se deriva de un modelo atómico válido solo para átomos similares al hidrógeno, para los cuales la existencia de órbitas se puede definir perfectamente. La noción de orbitales en átomos multielectrónicos es solo aproximada, pero existe Hay otros efectos que conducen a inversiones del orden proporcionado por este principio. Para el lector interesado, señalo enlaces al final del texto, donde se pueden encontrar explicaciones más precisas)
El principio se basa en el principio de Madelung, que afirma que el contenido de energía en relación con el “principio de construcción”.
Principio de Aufbau – Wikipedia
Juntos, los dos principios rigen el llenado completo de electrones.
Dicho esto, los enlaces en las moléculas se forman debido al hecho de que los electrones de ambos átomos tienen una interacción entre ellos debido al intercambio de pares de electrones, en el caso de enlaces covalentes, o al cambio de electrones, en el caso de enlaces iónicos. También está el enlace metálico, compuesto por el intercambio de una multitud de electrones en una banda, es decir, un orbital colectivo, por así decirlo, que actúa como un “mar de electrones”.
La aparición de un par de electrones puede señalarse a partir de la existencia de una región de enlace, formada por la superposición de orbitales de ambos átomos.
Reanudación: los enlaces químicos surgen de las características mecánicas cuánticas y de las interacciones electromagnéticas entre los núcleos y los electrones cercanos pero ubicados en las capas externas de los átomos.
Principio de Aufbau – Wikipedia
Principio de Aufbau
Principio de exclusión de Pauli – Wikipedia
Principio de exclusión de Pauli
acerca de la crítica del malentendido y el mal uso del Principio de Aufbau
El problema con el principio aufbau
PD: Hay que decir algo sobre las reglas del Hund, que proporciona el llenado de orbitales en el mismo subnivel.
Para saber sobre esto, vea
Reglas de Hund – Wikipedia
