¿Por qué un electrón se mueve alrededor del núcleo?

Según la mecánica cuántica moderna, técnicamente los electrones no orbitan literalmente alrededor del núcleo . El electrón actúa como onda y hay una nube de electrones alrededor del núcleo donde la probabilidad de encontrar un electrón es alta.

Debido a esto, la fuerza centrífuga no juega un papel en el movimiento de los electrones. Se mueven porque los electrones tienen mucha energía. La fuerza de atracción es lo que los mantiene dentro de la nube de electrones, y se mueven demasiado rápido para medir realmente su patrón de movimiento, si de hecho hay algún patrón.

Para más :

¿Qué causa que el electrón orbita el núcleo en un átomo?

¿Por qué los electrones no caen en el núcleo?

¿Qué impide que los electrones de un átomo salgan volando o caigan en el núcleo?

¿Por qué los electrones no caen en el núcleo?

Preguntas y respuestas

¿Por qué los electrones simplemente no caen en el núcleo de un átomo?

Línea de Ciencias UCSB

Tres son tres tipos de órbitas seguidas de electrones, donde la tercera en realidad no se llama órbita. Es una cosa desconocida lejos de la realidad.

1. Órbita circular:

Esto es utilizado por un electrón en el modelo de Bohr de un átomo solo para especies de electrones individuales. Para los cálculos, consideramos el movimiento de un electrón como circular donde se cuantifica la circunferencia, la energía y el momento angular del electrón. Este es el modelo perfecto.

2. Órbita elíptica:

Este modelo lo da Sommerfeld. En esto, viene un factor k que es bastante mayor que r llamado radio y esto hace que la órbita sea elíptica. K puede ser más pequeño que r también formando otro tipo de elíptica.

3. Abeja revoloteando alrededor de la miel.

En realidad, un electrón puede estar presente en numerosos lugares al mismo tiempo. ¡Es imposible saber dónde está realmente un electrón! El movimiento es similar a la abeja que se cierne alrededor de su cariño.

En realidad, el movimiento de un electrón es solo el tercero y es bastante complejo. En realidad, el camino de un electrón no es circular ni elíptico.

El cómo y el por qué de la física no son preguntas muy bien planteadas.

Tenemos una manera de describir cómo, pero si eso es realmente cómo es otro asunto.

Describimos la forma en que los electrones orbitan el núcleo utilizando una teoría llamada electrodinámica cuántica, mediante la cual las partículas cargadas, como los electrones, interactúan con otras partículas cargadas que intercambian cuantos llamados fotones.

Entonces, ¿es así como circulan los electrones? No lo sé, pero seguramente proporciona una excelente descripción de todas las observaciones realizadas hasta ahora.

¿Por qué los planetas se mueven alrededor del sol? Porque de lo contrario caerían al Sol o volarían lejos … 🙂 Pero, este es el mundo de la mecánica cuántica, por lo que el electrón no se “mueve” realmente alrededor del núcleo. Más bien hay una cierta probabilidad de encontrarlo en una determinada posición y distancia del núcleo. Para átomos estables en estados estables, esta probabilidad es en realidad independiente del tiempo. La razón por la cual el electrón se mantiene cerca del núcleo es, por supuesto, la atracción eléctrica, o el “potencial de Coulomb vinculante”, como diríamos en la mecánica cuántica. Puedes preguntar por qué no cae sobre el núcleo … bueno, simplemente no lo hace porque la mecánica cuántica no lo permite. Requiere que si la posición de un electrón se define con cierta precisión, el momento de la partícula no es cero. Entonces sí, si mides de alguna manera el momento de un electrón, obtendrás un valor distinto de cero, pero el electrón no se “mueve” en un sentido clásico, ya que la probabilidad de encontrarlo en una determinada posición no depende del tiempo.

Parece confundido entre la fuerza centrípeta y centrípeta.
La fuerza que actúa sobre una partición que gira en un círculo es la fuerza centrípeta , no la fuerza centrífuga.
Una parte giratoria se acelera radialmente invertida y esta aceleración se conoce como aceleración centrípeta, la fuerza correspondiente a esto es, por lo tanto, la fuerza centrípeta.
Centerifugal Force es una Psuedo Force que se aplica en la partición giratoria desde su propio marco.

Ahora llegando a tu pregunta. Como se indicó que la partícula giratoria, aquí el electrón, “necesitará una fuerza centrípeta para moverse en un círculo alrededor de los núcleos. Esta fuerza centrípeta necesaria es proporcionada por la fuerza electrostática entre el electrón y los núcleos.
Tenga en cuenta que: la fuerza centrípeta no es una fuerza fundamental del universo, por lo que siempre se producirá debido a las cuatro fuerzas fundamentales.

Nuestras ideas del átomo han cambiado con el tiempo>
Los griegos argumentaron: si las cosas pudieran hacerse cada vez más pequeñas para siempre, o si hubiera una parte más pequeña de un átomo.
En la década de 1700, la química encontró elementos y compuestos
Una idea era que los átomos tenían pequeños ganchos y bucles que les permitían combinar
La electricidad se entendía en 1800 pero NO estaba relacionada con los átomos. A principios de 1900, las elecciones se aislaron en vigas. Encontré un viejo
“Crooks tube” en una escuela secundaria que todavía funcionaba. En ese momento sabían que los electrones tenían masa y carga, pero solo como una relación. Luego ??? (nombre) midió el cargo en las elecciones y mostró que vinieron en unidades pequeñas pero no más pequeñas.
Desde finales de 1890 hasta 1920 se aprendió más.
¡La idea de que un electrón es una pequeña bola de carga que se mueve alrededor del núcleo, como la tierra alrededor del sol, NO SE ACEPTA MÁS! La nueva física de la mecánica cuántica es mucho más complicada y no tiene sentido común.

El electrón ahora se entiende como una ola de posible ubicación de carga. no orbita pero se ajusta como las notas en una cadena afinada. la longitud de onda puede “envolver” el núcleo una o más veces. pero solo si la “distancia promedio” desde el centro va en ciertos pasos. Estos definen pasos de energía específicos y el espectro de emisión de átomos a medida que los electrones saltan de un nivel a otro.

En resumen: las ideas de centrípeto (búsqueda de centro) debido a la atracción eléctrica de negativo a positivo, para dar una órbita de radio específico, simplemente no es cierto. Por Electro Magnetismo sabemos que si una carga es ACELERADA, ya que se mueve en un círculo, variando la corriente eléctrica: irradiará energía. Cualquier electrón perdería energía y entraría en espiral en el núcleo, mientras irradiara fotones ultravioleta, de rayos X y rayos gamma, y ​​los átomos colapsarían. esto no sucede, por lo que la imagen o el modelo de la elección en espiral deben estar equivocados.

Hay MUCHO que todavía no sabemos. Se necesita un estudio avanzado en física para comenzar a comprender las preguntas. A principios de 1900 pensamos que los átomos tenían tres partes: ecléctica, protón y neutrón. ahora sabemos que hay muchos más. Un conjunto definido por la teoría moderna. PERO incluso eso puede no ser todo lo que hay que hacer. La física moderna es la teoría de campo, que tiene “partículas” como elementos de intercambio. Está más allá de mí

Afortunadamente, SABEMOS cómo manipular cargas y corrientes eléctricas para darnos nuestro mundo eléctrico moderno.

Sigue aprendiendo.

BS física

Debido a muchos disturbios alrededor.

No puede acercarse demasiado al núcleo debido a la barrera de ondas hecha por el espacio y no puede ir muy lejos debido a la fuerza eléctrica. En los átomos multielectrónicos hay áreas de volumen limitado a las que puede ir cada electrón.

También en microespacios no hay “carga puntual”; entonces, el electrón como cosa eléctrica se ve bastante grande en el átomo: aproximadamente 10 fm (10 ^ -14 de un metro).

Entonces, el movimiento específico del electrón no importa mucho; La nube de carga se ve estática en el átomo y no irradia.

A muy baja temperatura es posible poner electrones en protones; Nada dramático está sucediendo. El sistema expone la carga de protones solo +1,6 eV enmascaramiento de electrones.

El fotón no influye en el electrón, influye en el átomo; El electrón es igual en cualquier orbital.

Entonces, la causa es:

  1. la basura espacial (quarks y otros desechos pequeños) empuja electrones al azar
  2. otros átomos cercanos están sacudiendo y cambiando el campo eléctrico alrededor
  3. los campos magnéticos están cambiando
  4. etc.

Para hacerlo mas simple:
Tienen que moverse, porque si no lo hacen, serían arrastrados hacia el núcleo y toda la estructura atómica estable se destruiría instantáneamente. La fuerte fuerza centrífuga debida al movimiento circular se opone a la fuerza de atracción entre el núcleo + ve y los electrones -ve. Por lo tanto, el átomo sigue existiendo.
¡Es lo mismo que la tierra girando alrededor del sol!
🙂
Gracias por el a2a!

Una vista alternativa; El electrón y el núcleo de un átomo son partículas de materia 3D y se atraen entre sí. El movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo es el único método por el cual pueden mantener su unión sin chocar entre sí. Cada electrón orbital orbita el núcleo giratorio en fase con su correspondiente positrón (en deuterón) en el núcleo. [La mayoría de los nucleones son deuterones, actualmente contados como un protón + un neutrón]. ver: capítulo 13 de ‘MATERIA (reexaminada)’.

Como un fideo al azar y enredado, creo.

Lo digo en serio. El modelo Niels Bohr se usa solo para imágenes; no es completamente preciso ya que los electrones están en una “nube”. El posicionamiento de un electrón es arbitrario. Un electrón puede estar en varios lugares a la vez, siempre que esté en su caparazón / órbita, a menos que pierda energía como fotones.

¡Bienvenido al extraño mundo de la mecánica cuántica!

Como sabemos que un átomo es neutral, es necesario que con alguna carga positiva deba haber alguna carga negativa …
Y si tanto el protón como el electrón son estacionarios, la fuerza electrostática entre el protón y el electrón da como resultado la caída del electrón en el núcleo debido a qué átomo se vuelve inestable, pero sabemos que ese átomo es estable. Por lo tanto, debe existir cierta fuerza para oponerse a la fuerza electrostática que solo puede crearse mediante movimiento de carga en un movimiento circular o aleatorio. Y esa fuerza es la fuerza centrífuga.

Propuesto por Broglie / Bohm: el electrón es una onda estacionaria que pulsa alrededor del núcleo en fase completa.

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