¿Los electrones orbitan de manera fija?

Si y no.

Fijado en eso, en el estado de energía actual y la configuración de electrones, cada par de electrones se encontrará en una “nube” de probabilidad definida. Se dice que el electrón está simultáneamente donde puede estar, pero hay algunas partes de la nube (donde la probabilidad es menor) donde el efecto de su carga es menor. Por lo tanto, en los enlaces entre dos átomos con diferentes cargas, se encontrará que un electrón compartido tiene un mayor efecto alrededor del átomo con la mayor afinidad electrónica. Es por eso que una molécula de agua es polar, con una carga parcial negativa alrededor del átomo de oxígeno y una carga parcial positiva alrededor de los dos átomos de hidrógeno.

No está arreglado porque la forma de esta área cambia con el estado de energía y la configuración electrónica. Además, la palabra “órbita” no es buena. Los electrones son atraídos por la carga (el Principio de Exclusión de Pauli parece evitar que estén presentes en un lugar (es decir, el núcleo), lo que explica por qué no solo caen hacia adentro y se aniquilan, y sin embargo, hay un proceso llamado captura de electrones en el que pueden hacer exactamente eso (convierte un protón en un neutrón)) y no la gravedad en el núcleo, y no girar alrededor de él en órbitas como se imaginó alguna vez.

La mecánica cuántica describe el comportamiento mecánico de electrones alrededor del núcleo. La mecánica cuántica describe cosas con observables.

Los observables dan la medida promedio de una cantidad (momento, posición, momento angular …). Entonces los sistemas cuánticos se ejecutan por probabilidades.

Si bien esto está claro que la mecánica cuántica no dice nada sobre la trayectoria / cinemática exacta del electrón alrededor del núcleo, por otro lado, todavía se pueden obtener algunos datos sobre cómo el electrón ‘gira’ el núcleo a través del número cuántico angular ‘l ‘.

Tomemos l = 0 (orbital esférico): el electrón no tiene una ‘cantidad de rotación’ neta, lo que significa que, en promedio, gira tanto en una dirección como en la otra, dado cualquier eje de rotación arbitrario.

Cuando l ≠ 0, el electrón tiene una ‘cantidad de rotación’ neta que lo hace girar globalmente alrededor del núcleo más en una dirección que en otra , dado un eje de rotación arbitrario.

Si bien el momento angular promedio es constante, no significa que la trayectoria real de los electrones sea siempre la misma en cada vuelta. La mecánica cuántica no dice nada al respecto.

Los electrones aparecen de manera probalística en esas ‘capas’ que se muestran en los libros de Química. Menos una órbita. Más como una espiral en la superficie del globo retorcido.

En una sola línea, los electrones no orbitan en una ruta fija sino que orbitan dentro de un espacio tridimensional fijo 🙂

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