Creo que la respuesta de este tipo de pregunta es como la respuesta dada antes de la pregunta que se hizo antes, ¿por qué el electrón no cae en el núcleo?
De nuevo, en la teoría electromagnética clásica, sí, cada objeto cargado que se mueve en órbita circular irradiará su energía y caerá en el centro del círculo. Esto en física cuántica es diferente, en física cuántica, cada electrón está orbitando en un determinado obrbit con un determinado el momento angular orbital no emite energía a menos que cambie su órbita. Esto se refiere al mecanismo de su movimiento en su órbita, ¡ahora por qué no es atraído por el protón y se junta! nuevamente, la órbita de cada uno de ellos está gobernada por reglas y mecanismo de quatum, incluida su posición real de acuerdo con el principio de probabilidad y el principio de incertidumbre. De lo contrario, sin átomo, sin moléculas, sin compuesto, sin importar ningún universo y nosotros. Además de eso, olvidemos QM, ¿cuál es la fuerza eléctrica entre ellos? si lo calcula no excederá de 10 ^ -20 !!!,
¿Por qué se mueven los electrones si los protones son positivos y los electrones son negativos? ¿No deberían unirse en su lugar?
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Eso era lo que se pensaba antes en términos de electrones que producen radiaciones y finalmente caen en el núcleo.
Pero el modelo de Bohr hizo todo bien.
En primer lugar, sin duda, el electrón y el protón se atraen entre sí en el átomo de hidrógeno, pero un electrón tiene cierta velocidad en la órbita cuantificada. Esta velocidad evita que el electrón caiga en el núcleo y se mueve en movimiento circular en ciertas órbitas permitidas.
¿Por qué se mueven los electrones?
Porque poseen impulso y energía potencial y, como resultado, se mueven en forma circular alrededor del núcleo.
Todavía puede estar pensando en el modelo obsoleto de electrones que viajan en órbitas circulares alrededor del núcleo. Esto ha sido obsoleto durante ochenta años. Los electrones no se mueven. Existen como una especie de onda estacionaria, centrada en el núcleo. Intentan acercarse lo más posible al núcleo, pero como su nube de probabilidad es mucho más grande que el núcleo, tienen que existir a su alrededor.
A los electrones les gustaría estar en una nube esférica de probabilidad alrededor del núcleo, y de hecho los dos primeros hacen exactamente eso. Desafortunadamente, el Principio de Exclusión de Pauli impide que ocupen esa posición acogedora, por lo que tienen que encontrar otras resonancias más complicadas. para encajar en.
Por lo tanto, los electrones se esfuerzan al máximo para acurrucarse en los protones, pero varias reglas de la naturaleza evitan que se acerquen demasiado.
La respuesta corta es: porque su momento angular es demasiado alto para que eso suceda. Los mantiene moviéndose alrededor del núcleo y nunca lo alcanzan.
Aquí hay una fuerte analogía con la famosa ilustración de Newton de los Principia, que muestra que no se puede disparar un proyectil con una velocidad tangencial cada vez mayor, lo que finalmente lleva a lanzar el proyectil a la órbita. Pero no utilicé esa analogía primero porque NO hay órbitas en la mecánica cuántica. Pero el principio del momento angular todavía es cierto.
Este video hace un buen trabajo al explicar las matemáticas. No entra en el “por qué”, aunque algunos dirían que si una fórmula predice y describe los fenómenos físicos correctamente, no necesitamos buscar más.
La palabra clave es: función de onda. Y cómo la función de onda del electrón interactúa con el núcleo.
Función de onda
Entonces para responder a tu pregunta. Sí, se sienten atraídos el uno por el otro. No, no se quedan juntos. Debido a sus oscilaciones, tenemos esta interacción de aspecto elástico. Si pudiéramos ver que el periódico se acerca y luego se aleja el uno del otro, mientras se mueve también en otras direcciones, terminamos con una nube de electrones (“órbita”).
¿Por qué los electrones no chocan contra el núcleo? Creo que esta respuesta lo tiene todo.
La razón no es que el momento angular de un electrón en órbita alrededor de un protón evite que caiga en el protón, ya que en un átomo de hidrógeno estándar este momento angular es cero.
La razón real es el principio de incertidumbre. El impulso de un electrón confinado en los límites estrechos de un protón o de cualquier núcleo sucedería a su velocidad de escape.
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