Densidad de probabilidad del orbital electrónico

¿Por qué la probabilidad de densidad es mayor en el área más cercana al núcleo? Soy un estudiante de secundaria. No sé mucho sobre funciones de onda.

Este es el rastro del comportamiento clásico que queda en la física cuántica: aunque el electrón puede, en un orbital, estar en regiones en las que clásicamente no puede estar, lo más probable es que esté en regiones en las que estaría clásicamente. Encontrará que su afirmación solo es cierta para el estado fundamental: en estados propios elevados, la densidad de probabilidad es máxima en regiones a cierta distancia del núcleo.
Aquí hay una derivación simple que me gusta. Clásicamente, todavía podemos tener nuestro concepto de fuerza y ​​energía, pero debe complementarse con el principio de incertidumbre. feynmanlectures.caltech.edu/III_02.html#Ch2-S4
aún así, ¿por qué en el sentido clásico funciona? ¿Por la fuerza de atracción y la fuerza colomb?
@WetSavannaAnimalakaRodVance, de hecho, en los estados S, la densidad de probabilidad todavía está al máximo cerca del núcleo.

Respuestas (3)

En primer lugar hay que tener en cuenta que existe una fuerza eléctrica (Coulombio) entre el núcleo y el electrón, por lo que, desde un punto de vista clásico, parece razonable que el electrón "quiera" estar lo más cerca posible del núcleo (se atraen respectivamente). . Ahora bien, es claramente imposible que los electrones puedan llegar al núcleo, desde un punto de vista intuitivo puedes verlo si aplicas el Principio de Incertidumbre: si la posición del electrón está definida con precisión (en el origen si ponemos el núcleo en esa posición), el electrón debe tienen energía cinética infinita y esto es obviamente imposible. Entonces, el electrón alcanza la posición de equilibrio cerca del núcleo. A pesar de eso, está claro que, a partir de una discusión meramente clásica, el electrón es atraído por la carga positiva del núcleo, por lo que, como consecuencia en cada teoría (QM también),

¿Puede decirme más sobre la teoría del principio de incertidumbre?
Para un tratamiento completo (y elemental) sobre la estabilidad atómica y el principio de Incertidumbre le sugiero leer el párrafo relativo en: Quantum Mechanics, Vol. 1 Claude Cohen-Tannoudji (Autor), Bernard Diu (Autor), Frank Laloe (Autor)

La respuesta corta a su pregunta es que en "naturaleza"; energía, fuerzas y partículas, operan de tal manera que se minimiza la energía o fuerza necesaria para alcanzar algún tipo de "estabilidad" (equilibrio). En el caso de un electrón, su "estado fundamental" es el más estable, por lo que la probabilidad de "encontrarlo" allí es muy alta (si no la más alta).

Para el orbital 1s, la mayor densidad de probabilidad existe dentro del núcleo. ¡Bienvenido al mundo subatómico!

Pero hay muchos otros orbitales donde la densidad dentro o cerca del núcleo es baja. Mire, por ejemplo, http://www.chemistry.mcmaster.ca/esam/Chapter_3/section_2.html para obtener detalles (tenga en cuenta que un mantra estándar de " átomo de hidrógeno " no significa mucha restricción y en otros átomos los orbitales no son muy diferentes .

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