Atomoaren Eredu Mekaniko-Kuantikoa: Oinarriak eta Orbitalak

Atomoaren Eredu Mekaniko-Kuantikoa

Eredu mekaniko-kuantikoak Bohr-en eredua gainditu zuen. Eredu horren alderdi karakteristikoenak ondorengo teoria fisikoetan oinarritzen dira:

Ereduaren Oinarri Fisikoak

• Uhin-Partikula Dualitatea

  L. de Brogliek proposatu zuen partikula materialek uhin-propietateak dituztela, eta horregatik, higitzen ari den partikula orok uhin elkartu bat duela. Hau da, elektroiek ezagutu ohi den portaera korpuskularra (partikula izaera) ez ezik, uhin-portaera ere aurkez dezakete. Bai materiak, bai energiak izaera duala (uhin izaera eta izaera ez-jarraia/korpuskularra) dute.

• Ziurgabetasun-Printzipioa (Heisenberg)

  W. Heisenberg-ek azaldutako printzipioa: elektroi baten abiadura (edo momentu lineala) eta posizioa aldi berean zehaztasun osoz jakitea ezinezkoa da. Bietako bat ez da zehatza izango.

  “Kontzeptualki ezinezkoa da, aldi beretan eta zehaztasun osoz, higitzen ari den partikula baten momentu lineala, p=m·v, eta posizioa, x, jakitea.”

Printzipio fisiko horietan oinarriturik, eredu mekaniko-kuantikoak atomoaren barneko elektroien portaera deskribatzen du.

Eredu Mekaniko-Kuantikoaren Ezaugarriak

Eredu honen eta Bohr-en ereduaren artean alde handia dago, nahiz eta oinarrizko kontzeptu batzuk mantendu (adibidez, atomoa ia hutsa dela, masa gehiena nukleoan dagoela eta atomoa neutroa dela).

• Elektroia ez da, jadanik, partikula bat, baizik eta nukleoaren inguruko espazioaren eskualde batean (orbitala) gehiago ala gutxiago dispertsaturik mugitzen ari den hodei elektroniko bat; dentsitate handiagoa edo txikiagoa duen hodeia.

• Elektroia ez da orbita jakin batean mugitzen, baizik orbital edo probabilitate-inguru batean.

• Atomoak eta molekulak egoera energetiko determinatuetan (baimendutako egoerak) baino ezin dira existitu. Egoera energetikoaren aldaketa energiaren xurgapenarekin edo igorpenarekin gertatzen da.

• Atomo edo molekula baten energia aldaketa, ΔE, gertaturiko energia-aldaketa horren energia berdineko fotoi bat igorriz edo xurgatuz burutzen da. Fotoi edo kuantu horren frekuentzia, ν, ondoko ekuazioari dagokio: ΔE = h · ν.

• Atomoarentzat eta molekularentzat baimendutako egoera energetikoak, elkarren artean, lau balio determinaturen bidez desberdintzen dira: zenbaki kuantikoak.

• Elektroi bakoitzaren gutxi gorabeherako egoera (aurkitzeko eskualdea eta balio energetiko probableak) deskribatzeko eta kalkulatzeko Schrödingerren ekuazioa (uhin funtzioaren ekuazioa) erabili daiteke.

• Elektroiaren abiadura ez da partikula higikor batena bezala ulertzen, baizik eta hodei elektronikoaren barruko desplazamenduak bezala, zeinen eraginez hodeia puntu batzuetan besteetan baino gehiago kontzentratzen den; honela, hodeiak dentsitate handiagoa edo txikiagoa izango du.

Schrödingerren Ekuazioa

Schrödingerren ekuazioak deskribatzen du elektroiaren portaera, bere posizio, energia eta abiadura posibleak ebatziz.