Γιατί τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα;
Το κβαντικό μηχανικό μοντέλο:
* Διπλότητα κύματος-σωματιδίου: Τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονται όπως και τα δύο κύματα και τα σωματίδια. Αυτό σημαίνει ότι δεν ακολουθούν ένα συγκεκριμένο μονοπάτι όπως οι πλανήτες, αλλά μάλλον υπάρχουν σε ένα σύννεφο πιθανότητας γύρω από τον πυρήνα.
* Orbitals: Αντί για τροχιές, μιλάμε για τροχιακά. Αυτές είναι περιοχές του χώρου όπου ένα ηλεκτρόνιο είναι πιθανότερο να βρεθεί. Κάθε τροχιά έχει συγκεκριμένο σχήμα και επίπεδο ενέργειας.
* Κβαντικοί αριθμοί: Τα ηλεκτρόνια περιγράφονται με τέσσερις κβαντικούς αριθμούς:κύριος κβαντικός αριθμός (N), κβαντικός αριθμός γωνιακής ορμής (L), μαγνητικός κβαντικός αριθμός (ML) και κβαντικός αριθμός περιστροφής (MS). Αυτοί οι αριθμοί καθορίζουν το επίπεδο ενέργειας του ηλεκτρονίου, το σχήμα του τροχιακού, του χωροταξικού προσανατολισμού και της περιστροφής.
Γιατί τα ηλεκτρόνια παραμένουν κοντά στον πυρήνα:
* Ηλεκτρομαγνητική δύναμη: Ο θετικά φορτισμένος πυρήνας προσελκύει τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Αυτή η δύναμη είναι αυτό που κρατά τα ηλεκτρόνια που συνδέονται με το άτομο.
* Επίπεδα ενέργειας: Τα ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Για να μετακινηθεί σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας, ένα ηλεκτρόνιο πρέπει να απορροφήσει την ενέργεια. Για να μετακινηθεί σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας, πρέπει να απελευθερώσει ενέργεια. Τα ηλεκτρόνια είναι πιο σταθερά στα χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας τους, έτσι τείνουν να παραμένουν κοντά στον πυρήνα.
Συνοπτικά:
Τα ηλεκτρόνια δεν περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα με κλασική έννοια. Η συμπεριφορά τους διέπεται από την κβαντική μηχανική και υπάρχουν σε σύννεφα πιθανότητας που ονομάζονται τροχιακά γύρω από τον πυρήνα. Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη μεταξύ του πυρήνα και των ηλεκτρονίων και των ενεργειακών επιπέδων των ηλεκτρονίων είναι οι κύριοι παράγοντες που κρατούν τα ηλεκτρόνια κοντά στον πυρήνα.
