O que é um orbital atômico?

Um orbital atômico é uma região do espaço ao redor do núcleo de um átomo onde um elétron está localizado. A localização exata só pode ser aproximada usando as leis da probabilidade. Os orbitais atômicos ocupam áreas esféricas ao redor do núcleo em três dimensões, de modo que os elétrons não orbitam o núcleo como um planeta orbita uma estrela. Existem formas diferentes para os orbitais também; um tipo que simetricamente envolve o núcleo de um átomo e outro que se espalha em diferentes direções em ambos os lados do núcleo. Cada orbital atômico, não importa seu tipo, está situado em diferentes níveis de energia que se estendem para mais longe do núcleo, sendo o nível de energia mais baixo o mais próximo.

Quando um nível de energia envolve o núcleo, é chamado de orbital s, e quando o orbital se espalha de ambos os lados, é identificado como um orbital ap. Também existem várias outras formas de orbitais atômicos, que ajudam a descrever a natureza dos elétrons como ondas ao redor de um núcleo. Átomos com um único elétron são estruturados como um planeta com uma atmosfera, e átomos com muitos elétrons parecem ter uma nuvem de elétrons ao seu redor. Os elétrons próximos ao núcleo têm energias mais baixas, enquanto os orbitais se tornam mais complexos em níveis mais altos de energia, mais distantes do núcleo.

Um número quântico é usado para definir estados de energia eletrônica, e os elétrons alteram os níveis de energia emitindo ou absorvendo energia. A qualquer momento, o estado de um átomo é determinado pela análise de sua configuração eletrônica, que pode mudar à medida que interage com outros átomos e moléculas no ambiente. Existem até três p orbitais em qualquer nível, exceto o primeiro ao redor do núcleo, e quanto maior o nível de energia, mais alongado é o orbital. Cada orbital atômico contém dois elétrons que são diferenciados pela direção do seu giro.

Nos átomos envolvidos, cada orbital atômico interage durante a formação de moléculas e compostos. Nas combinações lineares dos orbitais atômicos, dois ou mais átomos podem compartilhar elétrons entre os orbitais de cada um. A teoria dos orbitais atômicos de hibridação descreve a forma de uma molécula quando ela é ligada por um átomo e não por alguns. Pode incluir a combinação dos orbitais sep e o número de elétrons também é indicado. O orbital atômico de cada elétron em um átomo é estudado por especialistas em mecânica quântica para entender a complexidade dos átomos e como eles interagem.