O enunciado pede que a gente explique o que é um orbital. O assunto aqui é mecânica quântica aplicada a átomos, mais precisamente a forma de descrever um elétron em torno do núcleo. Para resolver, precisamos usar a ideia de função de onda e a interpretação probabilística de Born.
Passo 2
Na mecânica quântica, o elétron num átomo é descrito por uma função de onda estacionária que satisfaz a equação de Schr"odinger independente do tempo:
onde é o Hamiltoniano do elétron no potencial coulombiano do núcleo e a energia quantizada do estado.
Passo 3
Um orbital atômico é exatamente uma dessas soluções estacionárias . Aqui:
é o número quântico principal (nível de energia);
é o número quântico azimutal (forma do orbital);
é o número quântico magnético (orientação espacial).
Passo 4
A interpretação física do orbital vem da densidade de probabilidade de presença do elétron:
Ou seja, o orbital não é um “caminho” do elétron, mas sim a distribuição espacial onde é mais provável encontrá-lo.
Passo 5
Na prática, cada par (n,l,m) gera um tipo de orbital com formato característico (esférico para s, lobulado para p, mais complexo para d,f, etc.) e energia bem definida. Esses orbitais formam o esqueleto da estrutura eletrônica de átomos e moléculas.
Resposta
Um orbital é a função de onda estacionária psin,l,m(r) de um elétron em um átomo, solução da equação de Schr"odinger independente do tempo. Ele caracteriza um estado de energia quantizada e, por meio de lvertpsirvert^2, fornece a distribuição de probabilidade de encontrar o elétron em diferentes regiões do espaço.