Com relação aos orbitais, explique:
Qual o conceito de orbital?
Qual o conceito de orbital?
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para a gente explicar o conceito de orbital. Isso cai na matéria de Química Quântica (ou Físico-Química), mais especificamente na parte que fala de modelo atômico moderno. Para resolver, a gente vai precisar falar um pouquinho sobre a equação de Schrödinger, o que é função de onda e como ela vira um orbital.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar por que estamos falando de Mecânica Quântica: os elétrons nos átomos não se comportam como bolinhas girando em órbitas fixas (ao estilo planetas). Em vez disso, o comportamento deles é descrito por uma função de onda, que chamamos de ψ (psi). A função de onda surge como solução da equação de Schrödinger para o átomo de hidrogênio (ou átomos mais complexos, usando aproximações).
Passo 3
O que é essa tal de função de onda ψ?
– É uma expressão matemática que depende das coordenadas espaciais (x, y, z) e do spin do elétron.
– Não faz sentido físico em si; mas o quadrado do módulo da função de onda, , dá a densidade de probabilidade de achar o elétron num ponto do espaço.
– É uma expressão matemática que depende das coordenadas espaciais (x, y, z) e do spin do elétron.
– Não faz sentido físico em si; mas o quadrado do módulo da função de onda,
Passo 4
Então, orbital = região do espaço em que essa densidade de probabilidade é grande.
Mais formalmente, a gente costuma definir o orbital como o conjunto de pontos onde acumula, por exemplo, 90% da probabilidade total de encontrar o elétron. Dentro dessa “nuvem”, o elétron tem alta chance de aparecer. Fora dela, essa chance é muito baixa.
Mais formalmente, a gente costuma definir o orbital como o conjunto de pontos onde
Passo 5
Por que chamamos de orbital?
– “Órbita” lembra trajetórias fixas, e “orbital” lembra uma região ou nuvem de probabilidade.
– Cada orbital tem sua forma (esférica, halter, etc.) e é caracterizado por três números quânticos principais:
– “Órbita” lembra trajetórias fixas, e “orbital” lembra uma região ou nuvem de probabilidade.
– Cada orbital tem sua forma (esférica, halter, etc.) e é caracterizado por três números quânticos principais:
-
(nível de energia), -
(forma do orbital – s, p, d, f…), -
(orientação no espaço).
Resposta
Um orbital é a região do espaço em torno do núcleo onde a probabilidade de encontrar um elétron (descrita por
) é alta. É a “nuvem” tridimensional resultante da solução quântica (função de onda) para o elétron em um átomo.