¿Cuál es la fuerza que mantiene un electrón en una capa alrededor de los núcleos?

La fuerza que mantiene a los electrones “atrapados” alrededor de un núcleo se llama “fuerza electromagnética”. Tiene que ver con cómo se comportan los objetos cargados cuando están uno alrededor del otro. A saber, los objetos con la misma carga se repelen (positivo / positivo O negativo / negativo se alejan unos de otros y resisten a ser empujados juntos) y los objetos con diferentes cargas (es decir, Positivo / negativo) se atraen (se mueven uno hacia el otro y resisten el tirón) aparte).

Como nota al margen, describimos la magnitud de la fuerza a través de la siguiente ecuación:

[matemáticas] F = (kQq) / r ^ 2 [/ matemáticas]

Donde k es una constante igual a [matemáticas] 8.99 x 10 ^ 9 [/ matemáticas]; Q y q son las cargas que interactúan y r es la distancia entre las cargas que interactúan.

Gracias por la pregunta, he respondido una pregunta similar antes, pero desde que me ha preguntado, la respondería de nuevo brevemente.

No es una fuerza en juego sino un equilibrio de fuerzas en efecto. Las partículas involucradas no son cuerpos clásicos, sino partículas subatómicas que siguen las leyes de la mecánica cuántica. Aunque el electrón está cargado negativamente y el núcleo cargado positivamente, y existe una gran cantidad de fuerza electromagnética entre ellos, no es solo eso. No son como imanes o como esferas o bolas magnetizadas.

El electrón es una partícula mecánica cuántica con cierta cantidad de energía en reposo (0.611MeV), así como cierta cantidad de energía cinética y funciones de onda asociadas. En el potencial del núcleo que rodea, también tiene energía potencial.

Ahora, el núcleo en sí mismo tampoco es una bola o una colección de bolas, sino una colección de ondas de cargas positivas con más “masa” (que no es masa o peso, como sabemos, sino mucha más energía en reposo que los electrones), que son ” nadando ”en un fuerte potencial del núcleo. La razón por la cual la carga negativa “polvo” o “nube” de electrones no se aplasta en la nube de cargas positivas altamente energéticas dentro del núcleo y permanece a flote en órbitas bien definidas es que, una, no es una partícula puntual y segundo, como leí en alguna parte (la gente ha dado explicaciones científicas para esta excelente pregunta) hay un equilibrio alcanzado entre los electrones y los nucleones mediante un equilibrio entre la energía potencial de la primera y la energía cinética de la segunda. Por lo tanto, es un equilibrio de energía y el potencial nuclear que mantiene un electrón en su caparazón y orbitales alrededor del núcleo.

Del mismo modo que a la naturaleza siempre le encanta tener el estado de equilibrio estable, no excitado y con la menor energía, los electrones circulan felizmente en el potencial de los protones y sus energías cinéticas no permiten que este precario detente o equilibrio sea violado por su salto hacia El potencial positivo del protón.

Espero que responda tu pregunta.