I 1926 sagde videnskabsmand Werner Heisenberg (1901-1976), at det er ikke muligt samtidig med stor præcision at bestemme hastigheden og placeringen af et elektron i et givet atom. Faktisk er det muligt at specificere elektronens position eller hastighed isoleret, men når præcisionen ved bestemmelse af den ene stiger, går præcisionen til bestemmelse af den anden tabt. Det betyder at jo mere nøjagtig måling af positionen af en elektron i atomet, desto mindre nøjagtig bestemmelse af dens bevægelseshastighed og omvendt.
Det er let at bestemme placeringen og hastigheden af et stort objekt, som f.eks. En bil; elektronen er imidlertid mikroskopisk, og det er derfor ikke muligt at bestemme dens hastighed og position, fordi måleinstrumenterne i sig selv ville ændre disse bestemmelser.
Det blev således vedtaget, at det i stedet for kun at bestemme en defineret bane for elektronen er mere passende og korrekt at indrømme, at der er regioner muligt for denne elektron at være. Disse regioner, hvor sandsynligheden for at finde elektronen i atomet er maksimal, blev kaldt orbitaler.
Forsker Erwin Schrödinger foretog beregningerne for at bestemme denne region og kom op med en ligning, der vedrører følgende mængder af elektronen: masse, energi, ladning og korpuskulær natur, det vil sige dens natur som partikel*.
Gennem resultaterne af denne ligning var det muligt at identificere elektronerne ud fra deres energiindholdgennem sine fire kvantetal (numeriske løsninger af ligningen). Disse kvantetal er: hoved-, sekundær- eller azimutal, magnetisk og spin.
Gennem disse tal ved vi nu, at elektroner er arrangeret omkring atomkernen (som vist i figuren nedenfor), og at hver elektron har sine respektive kvantetal; der er ingen mulighed for, at to elektroner i det samme atom har de samme kvantetal.
* Ifølge den franske fysiker Louis De Broglie har elektronen en dobbelt karakteristik, det vil sige den har partikelbølgeopførsel. Hver elektron er også forbundet med en bølge. Afhængig af den undersøgelse, der udføres, anses elektron derfor for at være enten en partikel eller en bølge. I dette tilfælde var dens natur som en partikel relateret.
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-principio-incerteza-heisenberg.htm