¿Se superponen diferentes orbitales en un átomo multielectrónico? [duplicar]

Sabemos que hay muchos tipos de orbitales y también sabemos que estas son regiones de máxima probabilidad donde puede estar un electrón. Los orbitales se trazan generalmente en el plano XYZ.

La duda surge de:

imagen
(fuente: Citizendium.org )

Así que aquí radica mi duda, mostramos cada orbital individualmente en aras de la comprensión, pero cómo los visualizamos para un átomo, por ejemplo, el átomo de carbono tiene un orbital 1s, un orbital 2s y 3 orbitales 2p, pero cómo mostramos todos los orbitales en un solo átomo [Los orbitales 1s y (2s,2p) tienen diferentes niveles de energía] y ¿todos estos diferentes orbitales se superponen dentro del átomo? (porque generalmente consideramos el punto de referencia como origen para trazar cualquier figura 3d) y ¿es válida la imagen?

Hay muchos más de cinco tipos diferentes de orbitales.
Eso ya es informativo en Wikipeda .

Respuestas (1)

Sí, el soporte espacial de los diferentes orbitales ocupados en, digamos, un átomo de carbono, generalmente coincidirá, y la imagen que muestra es esencialmente precisa.

Sin embargo, es importante señalar que 'superposición' tiene un significado especial en la mecánica cuántica (en particular, dadas dos funciones de onda ψ ( r ) y φ ( r ) , su superposición se define como la cantidad ∫ ψ ( r ) ∗ φ ( r ) d r ), por lo que uno debe tener cuidado en cómo lo usa. Además, el estado cuántico de un átomo de carbono es más complicado que "dos electrones en orbitales 1s, dos en 2s y dos en 2p", porque esos electrones son indistinguibles , lo que significa que el estado completo es algo llamado determinante de Slater ; probablemente lo aprenderá más adelante, pero tenga en cuenta que hay muchas complicaciones adicionales en esa dirección.

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