Por que o elétron acabou caindo no próton em um átomo de hidrogênio, pois há força eletrostática atraindo dois juntos?
O elétron em um átomo de hidrogênio não realmente "terra" no próton. Não é um movimento simples de queda como uma bola caindo de uma altura. Aqui está o porquê:
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mecânica quântica: O comportamento dos elétrons nos átomos é governado pelos princípios da mecânica quântica. Isso significa que o estado do elétron não é descrito por um local específico, mas por uma distribuição de probabilidade conhecida como orbital.
* Níveis de energia orbital: Os elétrons em átomos ocupam níveis específicos de energia. O nível de energia mais baixo é chamado de estado fundamental. O elétron em um átomo de hidrogênio normalmente existe em seu estado fundamental. Para pular para um nível de energia mais alto, o elétron precisa absorver a energia.
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Forças eletromagnéticas: Embora exista uma forte atração eletrostática entre o elétron e o próton, o elétron também possui energia cinética e momento angular. Esse movimento constante impede que ele simplesmente caia no próton.
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Princípio da incerteza: O princípio da incerteza de Heisenberg afirma que é impossível conhecer a posição exata e o momento de uma partícula simultaneamente. Se o elétron estivesse "em" o próton, seu momento seria zero. Mas isso viola o princípio da incerteza.
Pense assim: Imagine um satélite orbitando a terra. O satélite está constantemente caindo em direção à Terra devido à gravidade, mas sua velocidade horizontal mantém a órbita. O elétron em um átomo de hidrogênio é semelhante, constantemente atraído pelo próton, mas seu movimento e propriedades quânticas impedem o colapso.
Por que o elétron não perde energia e cai no núcleo? Embora o elétron possa fazer a transição para os níveis de energia mais baixos, emitindo um fóton, ele não pode simplesmente espiralar no núcleo. Há uma distância mínima do núcleo que um elétron pode ocupar, correspondendo ao seu estado de energia mais baixo. Isso se deve à natureza quantizada dos níveis de energia em um átomo.
em suma: O elétron em um átomo de hidrogênio não pousa no próton devido a uma combinação de princípios mecânicos quânticos, atração eletrostática, energia cinética e momento angular. Existe em um estado estável determinado por seu nível de energia específico e orbital, movendo -se constantemente ao redor do núcleo.