¿La velocidad de los electrones en los átomos es consistente en todos los átomos o agrupaciones/grupos/elementos individuales, y si es consistente en cualquier átomo, esa velocidad es constante?
Las partículas ligadas mecánicamente cuánticas (como los electrones en un átomo o molécula) no tienen un momento bien definido. 1 Lo que sí tienen es una distribución de momentos bien definida. Esta es una de las razones por las que decimos que los electrones están unidos en "orbitales" y no en "órbitas".
Esa distribución es la misma para el orbital alrededor del mismo tipo de átomo (o en el mismo tipo de molécula). Ahora, para átomos más pesados que el helio, hay más de un tipo de orbital ocupado en el átomo, incluso en el estado fundamental. Entonces, no es cierto que cada electrón en el átomo tenga la misma distribución de momento. 2 Todos los 1 en los electrones de carbono tienen la misma distribución. Todos los electrones 1p en el carbono tienen la misma distribución entre sí pero diferente a los electrones 1s. Los electrones 1s del oxígeno tienen una distribución diferente a los electrones 1s del carbono. Etcétera.
Los orbitales moleculares son distintos de los orbitales atómicos.
1 Los físicos suelen hablar de cantidad de movimiento en lugar de velocidad en este contexto, pero como casi todas estas velocidades siguen siendo mucho más bajas que la velocidad de la luz, podemos conectar las dos ideas por .
2 He estado hablando como si pudieras diferenciar los electrones, pero en realidad no puedes, así que hay lugar para titubeos y dudas sobre la forma en que escribo esto. Las distribuciones están asociadas al estado y no a la partícula.
No, la velocidad no es consistente de átomo a átomo. Los electrones más cercanos al núcleo de núcleos altamente cargados se mueven más rápido.
En el modelo simplista de Bohr de un átomo de un solo electrón (H, He+, Li2+...), la velocidad es proporcional a la carga del núcleo.
Como consecuencia, los efectos relativistas son mucho más pronunciados en los átomos pesados.