el término nube de electrones describe el área alrededor de un núcleo atómico donde probablemente estarán los electrones. También se describe como la órbita «borrosa» de un electrón atómico.

un electrón unido al núcleo de un átomo a menudo se piensa que orbita el núcleo de la misma manera que un planeta orbita un sol, pero esto no es una visualización válida. Un electrón no está ligado por la gravedad, sino por la fuerza de Coulomb, cuya dirección depende del signo de la carga de las partículas., (Recuerde, los opuestos se atraen, por lo que el electrón negativo es atraído al protón positivo en el núcleo. Aunque tanto las fuerzas de Coulomb como las fuerzas gravitacionales dependen inversamente del cuadrado de la distancia entre los objetos de interés, y ambas son fuerzas centrales, existen diferencias importantes. En el cuadro clásico, una partícula cargada que acelera, como el electrón (un cuerpo que circula cambia de dirección, por lo que siempre está acelerando) debería irradiar y perder energía, y por lo tanto espiral hacia el núcleo del átomo—pero no lo hace.,

dado que estamos discutiendo un sistema muy pequeño (microscópico), un electrón debe ser descrito usando reglas de la mecánica cuántica en lugar de las reglas clásicas que gobiernan el movimiento planetario. Según la mecánica cuántica, un electrón puede ser una onda o una partícula, dependiendo de cómo se mide. Debido a su naturaleza ondulatoria, nunca podemos predecir dónde en su órbita alrededor del núcleo se encontrará un electrón. Solo podemos calcular

si hay una alta probabilidad de que se encuentre en ciertos puntos cuando se realiza una medición.,

por lo tanto, el electrón se describe en términos de su distribución de probabilidad o densidad de probabilidad. Esto no tiene puntos de corte definidos; sus bordes son algo borrosos. De ahí el término » nube de electrones.»Esta distribución de probabilidad» nublada » toma diferentes formas, dependiendo del estado del átomo. A temperatura ambiente, la mayoría de los átomos existen en su estado de tierra (energía más baja). Si se agrega energía, por ejemplo, disparándole un láser, los electrones exteriores pueden «saltar» a un estado superior (piense en una órbita más grande, si ayuda)., Según la mecánica cuántica, solo hay ciertos estados específicos a los que un electrón puede saltar. Estos están etiquetados por números cuánticos. Las letras que designan números cuánticos básicos son n, l y m, donde n es el número cuántico principal o de energía, l Se refiere al momento angular orbital del electrón, y m es un número cuántico magnético. El número cuántico principal n puede tomar valores enteros de 1 a infinito. Para el mismo electrón, l puede ser cualquier entero de 0 a (n -1), y m puede tener cualquier valor entero de– l A l. por ejemplo, si n = 3, Podemos tener estados con l = 2, 1 o 0., Para el estado con n = 3 y l = 2, podríamos tener m = -2, -1, 0, 1, o 2.

Cada conjunto de N, L, M números cuánticos describe una distribución de probabilidad diferente para el electrón. Un n más grande significa que es más probable que el electrón se encuentre más lejos del núcleo. Para n = 1, l y m deben ser 0, y la nube de electrones alrededor del núcleo es esférica. Para n = 2, l = 0, hay dos capas esféricas concéntricas de probabilidad sobre el núcleo. Para n = 2, l = 1, la nube tiene más forma de barra. Incluso podemos tener una forma de Margarita cuando l = 3. Las distribuciones pueden llegar a ser bastante complicadas.,

El experimento ha verificado estas distribuciones para átomos de un electrón, pero los cálculos de la función de onda pueden ser muy difíciles para átomos con más de un electrón en su capa exterior. De hecho, cuando se tiene en cuenta el movimiento de más de un electrón, puede tomar días para que la computadora más grande produzca distribuciones de probabilidad incluso para un estado de baja altitud, y a menudo se deben hacer aproximaciones simplificadas.,

En general, sin embargo, la ecuación de onda de la mecánica cuántica, tal como fue desarrollada por Schrödinger en 1926, da una excelente descripción de cómo se observa que el mundo microscópico se comporta, y debemos admitir que mientras que la mecánica cuántica puede no ser precisa, es exacta.