En química, es probable que aprendas que cada átomo tiene un número dado de orbitales, o capas de electrones, donde el primer orbital contiene dos electrones, el siguiente contiene ocho electrones, y así sucesivamente. En física, es probable que aprenda sobre la excitación de electrones (electrones que van de un nivel de energía más bajo a uno más alto) y la emisión de fotones (electrones que regresan de niveles de energía más altos a niveles de energía más bajos). Los conceptos de orbitales y niveles de energía están claramente relacionados, cada átomo tiene un número predeterminado de cada uno, pero el número de orbitales de un átomo no siempre (o nunca, no estoy seguro) es igual al número de niveles de energía de ese mismo átomo.
Por ejemplo; el hidrógeno tiene un orbital (que contiene un electrón) pero tiene 5 niveles de energía discretos en los que puede existir el electrón.
Si alguien pudiera aclarar mi confusión, sería muy apreciado. ¡Gracias de antemano!
Para cada sistema que observa (por ejemplo, átomos o moléculas) hay un espectro completo de un número infinito de orbitales y niveles de energía. Desde el punto de vista de los teóricos, puede colocar los electrones en estos orbitales como desee para obtener un estado específico del sistema. Con cada orbital ocupado ocupas el nivel de energía correspondiente. Pero, por supuesto, no puede ocupar todos los oritales/niveles debido al número limitado de electrones en un sistema. Así que para ser precisos:
Los químicos calsifican los orbitales de los iones simples mediante el etiquetado 1s 2s 2p ... 3d .... Pero estas son clases de orbitales, no los orbitales en sí. Por ejemplo, en la clase de los 3dorbitales, cada orbital tiene un número cuántico de momento angular l=2y, por lo tanto, la clase produce orbitales con momento angular z m=-2,-1,0,1,2y electrones de giro hacia arriba y hacia abajo, por lo tanto, 10 orbitales.
Pero tenga en cuenta que el pensamiento de los orbitales y los niveles de energía es solo una aproximación. El verdadero estado mecánico cuántico de un sistema está dado por su función de onda, que es mucho más compleja y produce muchos más efectos físicos que pueden describirse mediante una imagen orbital simple.