¿Cómo giran realmente los electrones alrededor del núcleo?

Ellos no.

Quizás haya visto imágenes o animaciones que muestran electrones que orbitan alrededor del núcleo como planetas que orbitan un Sol. Esas imágenes eran simplificaciones excesivas, hasta el punto de estar equivocadas. En los átomos reales, los electrones no giran alrededor del núcleo. En cambio, ocupan regiones de probabilidad llamadas orbitales atómicos. El electrón no se encuentra en ningún punto preciso dentro del orbital; en cambio, su existencia está un poco manchada por todo el volumen del orbital … y más allá.

Esa no es una gran explicación, pero la mecánica cuántica es bastante difícil de explicar sin usar fórmulas complejas. Aquí está la cosa: los electrones tienen propiedades de partículas y ondas, al igual que la luz. Cuando un electrón está unido a un átomo, se comporta como una onda cuya longitud de onda está curvada alrededor del átomo. El electrón debe “orbitar” (¡realmente no es una buena elección de palabras!) El núcleo a una distancia tal que la circunferencia de su “órbita” (¡Cringe!) Es un múltiplo entero de la longitud de onda del electrón. Si ese no fuera el caso, entonces la onda de electrones se cancelaría parcial o totalmente, lo que significa que no más electrones.

La probabilidad de localizar un electrón en cualquier punto particular del espacio es más alta dentro del orbital atómico. A medida que te alejas de un orbital atómico, la probabilidad de encontrar electrones disminuye. Una vez que alcanza una cierta distancia de un orbital atómico, la probabilidad es tan cercana a cero que es fundamentalmente indistinguible de cero.

Tal vez estás pensando: ¿por qué no congelamos electrones en sus pistas y vemos qué están haciendo? Porque no podemos Y no quiero decir que sea realmente difícil de hacer … quiero decir que es físicamente imposible. El Principio de incertidumbre de Heisenberg nos dice que nunca podemos conocer tanto la posición como el momento de una partícula con absoluta certeza: cuanto más precisamente conocemos uno, menos precisamente sabemos el otro. Si de alguna manera pudiéramos llevar el impulso de un electrón a cero, la incertidumbre en su posición aumentaría para cubrir todo el Universo. Si pudiéramos determinar su posición en un momento determinado, no podríamos saber a dónde iba ni a qué velocidad. No importa cómo lo intentemos, nunca podremos dar descripciones ordenadas con respecto a los movimientos de los electrones alrededor del núcleo.

Ellos no . Ocupan orbitales atómicos, algunos de los cuales tienen, en promedio, un momento angular sobre el núcleo, pero otros no.