concepto

orbital

Una función matemática que describe la ubicación y el comportamiento ondulatorio de un electrón en un átomo o molécula.
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Descripción

Un orbital es una función matemática que describe la ubicación y el comportamiento ondulatorio de un electrón en un átomo o molécula. Define la distribución de probabilidad de encontrar un electrón en una región dada del espacio, reemplazando la idea anterior de trayectorias electrónicas fijas y similares a planetas. Los orbitales adoptan diversas formas (s, p, d, f) y niveles de energía, y su disposición determina las propiedades químicas de los elementos y cómo los átomos se enlazan para formar moléculas.

Historia

El concepto fue desarrollado en la década de 1920 por Erwin Schrödinger y Max Born, basándose en el modelo atómico anterior de Niels Bohr. El término 'orbital' fue acuñado por Robert S. Mulliken en 1932.

Cómo funciona

El orbital es una solución de la ecuación de Schrödinger para un electrón en un campo de potencial creado por el núcleo y otros electrones. El cuadrado de la función de onda proporciona la densidad de probabilidad de la posición del electrón. En las moléculas, los orbitales se combinan para formar orbitales enlazantes y antienlazantes, que dictan la estructura molecular y la reactividad. En los sólidos, los orbitales se superponen para formar bandas, lo que explica la conductividad eléctrica y otras propiedades macroscópicas.

En la práctica

Los orbitales son fundamentales para la química cuántica, la ciencia de materiales y la física de semiconductores, guiando el diseño de nuevas moléculas, fármacos y dispositivos electrónicos.

Dato curioso

Las formas de los orbitales no son arbitrarias; surgen de las simetrías de las ecuaciones de la mecánica cuántica subyacentes, y la 'nube' difusa de un orbital puede visualizarse directamente mediante microscopía de efecto túnel.

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