¿Existen capas de electrones dentro de las regiones equipotenciales?

Tuve que leer sobre superficies equipotenciales recientemente y noté el patrón de superficies equipotenciales alrededor de una carga puntual. Entonces se me ocurrió la idea de que, dado que no se realiza trabajo al mover las cargas a lo largo de estas superficies, ¿quizás los electrones orbitan alrededor de un núcleo a lo largo de estas regiones?

Respuestas (1)

Probablemente estés pensando en términos del modelo de capa del átomo:

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Es importante tener en cuenta que el modelo de caparazón es, en última instancia, inexacto y no es realmente una buena representación de cómo la física moderna ve la estructura atómica . Tiene algunas ventajas y es una buena herramienta para explicar ciertas características de la estructura atómica (en particular, el hecho de que hay "cajas" de algún tipo que solo caben en una cierta cantidad de electrones), pero es solo eso: un modelo tosco que acierta en algunas características pero en otras no.

Más concretamente, es incorrecto pensar que los electrones se sientan en una órbita circular y se mueven a lo largo de ella. Es mucho más exacto pensar que los electrones ocupan orbitales , que son regiones en forma de nube donde es más probable que se encuentre el electrón que en cualquier otra parte.

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En particular, los orbitales no ocupan estrictamente un radio, sino que están repartidos en el espacio, por lo que no ocupan una sola superficie equipotencial. Esto está perfectamente bien: simplemente tendrán más energía cinética en las regiones más cercanas al núcleo donde la energía potencial es menor. (Tenga en cuenta que este también es el caso del movimiento orbital clásico, como la órbita elíptica de la Tierra alrededor del Sol). El ion realiza un trabajo para acelerar el electrón a medida que se acerca y para disminuir su velocidad a medida que se aleja; en general, la energía aún se conserva, pero no hay nada que impida que las diferentes partes del sistema intercambien energía con el tiempo.

Bien explicado. También tuve una idea sobre un volumen equipotencial, pero el hecho de que mencionara que hay un cambio en la energía potencial (y, por lo tanto, se está realizando un trabajo) lo desmintió de inmediato. Gracias :)
Hmm... las imágenes que se dibujan en los libros de texto para ilustrar el modelo de capa no deben tomarse en serio, pero el modelo en sí sigue siendo una buena aproximación a la forma real en que los electrones llenan niveles de energía discretos y sirve para explicar los conceptos básicos de la química. bien. Por supuesto, no logra capturar la complejidad de los efectos interelectrónicos a medida que se agregan electrones, pero en la mayoría de los casos, la división no afecta la unidad de orden de llenado de capas en lo más profundo de la tabla periódica.
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