En la visión del átomo actual, basado en la mecánica cuántica no-relativista, no cabe el concepto de órbitas electrónicas al estilo de sistemas planetarios. Sin embargo, la imagen más difundida del átomo sigue siendo la de un núcleo central positivo y unos puntitos de carga eléctrica negativa , girando en órbitas perfectamente definidas en torno al núcleo central. Modelo atómico actualLa imagen clásica es útil para ver que el núcleo contiene dos protones y dos neutrones y garantizando la neutralidad del átomo hay dos electrones ocupando el mismo nivel de energía.
Dualidad onda-partícula
Debido a esto, los electrones alrededor del núcleo están esparcidos en zonas denominadas orbitales atómicos, cuya forma y extensión dependerá del nivel de energía de los electrones y del momentum angular. Tanto la energía como el momentum angular del electrón en torno al núcleo tienen ciertos valores permitidos, por lo tanto se dice que están cuantizados. El cuadrado matemático de la función de onda determina los orbitales, es decir las zonas en torno al núcleo donde los electrones podrán encontrarse con mayor probabilidad.
El tamaño del átomo
Para tener una imagen a escala del modelo atómico actual, imaginemos que un átomo tiene un diámetro como el de una cancha de fútbol. Por otra parte, los electrones serían como jugadores fantasmales difusos por todo el campo, con mayor probabilidad de ser encontrados en el medio campo.
Algunos postulados del modelo atómico actual
Los electrones tienen comportamiento dual, de onda-partícula simultáneo, pero dependiendo de su energía y de la escala del fenómeno puede ser más preponderante uno que el otro. Los electrones rodean al núcleo atómico positivo, de forma tal que garantizan la neutralidad eléctrica del átomo. La interacción entre electrones y núcleo se modela mediante el potencial V electrostático de Coulomb, al cual se le incorpora el término de la energía potencial en el operador hamiltoniano. En los átomos con varios electrones no se toma en cuenta la interacción entre ellos.
Cuando se trata de átomos de muchos electrones los orbitales de los electrones más externos se modelan por el potencial del núcleo apantallado por los electrones más internos, el cual se conoce como potencial de Debye. El cuadrado de la función de onda es la densidad de probabilidad de encontrar el electrón en determinada posición, vista desde el centro del núcleo atómico. Así que un mismo estado caracterizado por los números cuánticos n, l, m de la ecuación de Schrödinger, puede estar ocupado a lo sumo por 2 electrones con espines contrarios
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