Electron cloud

Tecnologia informatica moderna deve il suo sviluppo ai progressi nel campo della fisica. In particolare, le scoperte nel campo della fisica dello stato solido hanno fatto i chip di elaborazione oggi possibile. I progressi della chimica hanno portato allo sviluppo di farmaci salvavita e la matrice di prodotti chimici per uso industriale. Tutti questi sviluppi della fisica e della chimica sono stati guidati da una comprensione della struttura atomica. La base di tutta la chimica molecolare e la fisica dello stato solido è la comprensione della fisica quantistica applicata alla dinamica atomiche. Forse vi starete chiedendo cosa c'entra tutto questo ha a che fare con una nube di elettroni. Beh, ha a che fare con esso. Le proprietà delle sostanze chimiche e semiconduttori nel campo della fisica dello stato solido sono legate alle nuvole di elettroni, che è un altro termine per orbitali atomici, che definiscono la struttura esterna elettronica degli atomi. Nelle righe seguenti, la teoria nube di elettroni che è stato brevemente illustrato per le persone che sono nuovi a questo argomento.

Principio di indeterminazione di Heisenberg

Tutti della fisica quantistica si basa su un principio unico, che deve essere capito, se si vuole avere un'idea su ciò che è una nuvola di elettroni. Si chiama principio di indeterminazione di Heisenberg. Nei termini più semplici, si afferma che è impossibile conoscere la quantità di moto e posizione di una particella nello stesso momento, con precisione arbitraria. Il più accuratamente si conosce la posizione, più imprecisa è la misura del momento. D'altro canto, più precisamente si misura la posizione della particella, più incerta è la sua quantità di moto! Pertanto le particelle non può essere percepito da localizzare in un unico punto. Tutto ciò che possiamo parlare è la probabilità di trovare un elettrone intorno ad un nucleo atomico.

Che cosa è una nuvola elettronica?

Come è stato spiegato nella sezione precedente, il modello nube di elettroni di struttura elettronica emerge dalle implicazioni del principio di indeterminazione. Le nostre idee della struttura primaria di un atomo, costituito da un nucleo centrale, circondato da elettroni che ruotano in ordinate traiettorie piccoli (come i pianeti orbitano attorno al Sole) ottiene uno shock rude, quando si pensa in termini di meccanica quantistica. Come ho detto prima, dopo aver studiato la fisica quantistica, le vostre idee fondamentali sul mondo e soprattutto il mondo degli atomi cambierà!

Il principio di indeterminazione ci costringe a dire addio al concetto di traiettorie fisse atomiche. Il concetto di strisci di particelle dualità onda le traiettorie circolari chiare della nostra immaginazione in una nube di elettroni, che è meglio definita come la regione attorno al nucleo atomico, con la probabilità di trovare un elettrone.

Per calcolare le probabilità di elettroni in gusci energetici di atomi diversi, l'equazione di Schrödinger della meccanica quantistica è risolto per il potenziale atomo di idrogeno. La soluzione per gli altri atomi e molecole si trovano mediante l'armonizzazione e conturbante l'atomo di idrogeno funzione d'onda. Dalla soluzione dell'equazione Schròdinger per l'idrogeno, si ottiene la funzione d'onda per l'atomo di idrogeno, che è un prodotto di funzioni matematiche. Ci rendiamo conto che ogni elettrone che ruota attorno al nucleo è posto in orbitali atomici con diversi numeri quantici. Le nuvole di probabilità intorno al nucleo atomico sono determinati prendendo un modulo quadrato della funzione d'onda. La forma di queste nubi di elettroni è determinata dalle funzioni matematiche che si verificano nella soluzione di Schròdinger. Per concludere, una nuvola elettronica è un orbitale atomico, che indica la probabilità di occorrenza di un elettrone, in una regione. Un diagramma di elettroni punto non deve essere confusa con una nube di elettroni. Electron diagrammi punti sono usati per indicare la valenza degli atomi nella chimica.

Spero che questo articolo ha chiarito la comprensione di ciò che è una nuvola di elettroni. Come si approfondire la fisica quantistica, si avrà una migliore comprensione di come la struttura elettronica degli atomi e delle molecole sui loro proprietà.