No.
Está confundiendo el trazado de ecuaciones con la recopilación de datos experimentales. Asume que el eje experimental x e y corresponde a la dimensión matemática cartesiana x e y , pero en realidad no son lo mismo. Ahora, puede argumentar que si alineó los átomos en un campo magnético y los enfrió por debajo de 0.1K, podría “alinear la orientación” de los planos experimentales y matemáticos, pero aún tendría anisotropías en el campo, y recuerde, la partícula que usa para sondear también se verá afectada por el campo. Del mismo modo, si estaba mirando una estructura regular o periódica como cristales de sal o planos de grafito, también podría argumentar que los planos de escisión se alinean con la estructura de nivel atómico o molecular. Pero en ambos casos, dejando de lado todos los problemas experimentales, no estás mirando un solo electrón , estás mirando un mar de electrones.
Tomemos, por ejemplo, hierro. Tiene 26 electrones en el estado fundamental, seis de los cuales están en orbitales “d”. Pero hay cinco orbitales atómicos degenerados que esos seis electrones d podrían estar ocupando en un momento dado. Por lo tanto, no podría decir con seguridad si un electrón dado está en alguno de los cinco orbitales d, y si hay al menos un electrón en todos ellos. Debido a que el estado fundamental del hierro es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6, no podría tomar un solo electrón y “explorar” su área alrededor del núcleo sin golpear uno de los otros 25 electrones con alta probabilidad (~ 25/26).
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Incluso en escandio, la configuración 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 es el “primer” elemento que tiene un electrón de bloque D “único” en el estado fundamental, pero los otros 20 electrones también están allí, y los orbitales se superponen. En cualquier momento dado, es “incierto” si un determinado orbital d tiene o no el electrón d, ya que tienen niveles de energía “idénticos”. Y eso supone, esencialmente, un átomo a 0K- tan pronto como lo calientas un poco, hay un porcentaje finito de electrones anteriormente conocidos como electrones 3d en otros estados excitados. De hecho, caliéntate lo suficiente y podrás quitar todos los electrones. (Sin embargo, la energía requerida crece exponencialmente, para ser práctica solo para elementos muy pequeños).
También podría argumentar que si lo golpeo “justo” con otra partícula, podría golpear selectivamente solo la partícula que quiero golpear. Esto es cierto, pero ignora el hecho de que los electrones que rodean el átomo están continuamente chocando y transfiriendo niveles de energía como el movimiento de una sola bola en una mesa de billar llena, excepto la bola que desea hundir y todos los demás se mueven constantemente en semi- velocidades relativistas. Es como si todos los electrones fueran idénticos en el desenfoque. De hecho, el acoplamiento de electrones entre sí es la razón por la cual los números cuánticos de electrones actúan como si tuvieran un número agregado de momento angular. Esta es la base detrás del acoplamiento de Russell Saunders cuando está fuera de un campo magnético, y es la base del modelo de núcleo nuclear del núcleo.
No tendrá éxito en “imaginar” que puede ver orbitales a través de algún tipo de experimento tipo mesa de billar. En lo que necesita enfocar sus energías (ja, ja) es en los datos experimentales que puede observar, que se preocupan muy poco por cualquier electrón dado y recolecta datos promediados sobre muchos moles de átomos en transición con varias probabilidades entre orbitales dados. Puede demostrar que la transición obtenida experimentalmente entre dos estados está en total acuerdo con el cálculo de la energía de los dos estados individuales (o no) y luego argumentar si el acuerdo es real (una prueba exitosa de un modelo) o accidental (debido a un error de cancelación en ambos cálculos). Creemos en los orbitales S, P, D y F no porque alguien pueda o quiera ver uno, sino porque dan como resultado predicciones experimentales que son asombrosas.
Excepto que no es extraño: no hay magia, solo matemáticas. Pero no confunda las matemáticas con la realidad: los experimentos reales a menudo tienen graves violaciones de ceteris paribus que no se pueden desenredar con ninguna cantidad de destreza matemática. Visualizar las imágenes orbitales es útil solo en relación con otros orbitales, nunca de forma aislada.
Mucho más interesante que observar estados individuales de electrones es observar el acoplamiento entre los números cuánticos del núcleo y las ionizaciones correspondientes en la espectroscopía de Mössbauer. En el caso de materiales sólidos, esta es probablemente una de las mejores formas de observar el acoplamiento entre números cuánticos de un sistema.
Los orbitales p se ven así: 
Y los orbitales f se ven así: 
