Publicado em 13/07/2009
Toda a realidade física goza simultaneamente de propriedades corpusculares
e ondulatórias: a radiação electromagnética (classicamente um fenómeno
ondulatório) é constituída por
fotões,
e qualquer partícula é simultaneamente uma onda, sendo observável a sua difracção
se a sua massa for suficientemente pequena.
A relação universal entre estas duas características é dada pela equação de de Broglie:
onde λ é o comprimento de onda,
p é o momento linear da partícula e h é a
constante de Planck.
Como todas as partículas, o electrão tem
massa,
mas, por outro lado, é difractado como uma onda. Não existindo analogia macroscópica
para tal situação, e na impossibilidade de melhor definição, digamos que é uma
partícula-onda.
A equação de conservação de energia de uma partícula-onda é a Equação de Schrödinger, que, a uma dimensão x, se escreve:
Os dois termos do primeiro membro da equação representam as energias cinética e potencial e o segundo membro a energia total da partícula. Na Equação de Schrödinger, há duas incógnitas: ψ(x) e E, a função de onda da partícula e o valor numérico da sua energia total. A informação espacial sobre a partícula está contida na função de onda. O valor do quadrado da função ψ(x)2 representa a densidade de probabilidade da partícula se encontrar no ponto x.
Se a partícula-onda estiver confinada a uma região do espaço (condições de fronteira), a equação tem um número infinito de soluções discretas, dependentes de um, dois ou três números inteiros consoante a dimensionalidade do espaço (uni- bi- ou tridimensional). Os estados permitidos para a partícula dizem-se quantizados e aos números inteiros que os caracterizam chama-se números quânticos.
São as propriedades desta partícula-onda que determinam a estrutura dos átomos (modelo quântico) e, consequentemente a ligação entre eles (ligação química). A ligação entre os átomos, por sua vez, determina as propriedades das substâncias e dos materiais dela resultantes.
Grupo de Produção de Conteúdos de Química | 13/07/2009 | Intermédio
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