Densitatea electronilor este densitatea probabilității de a găsi un electron într-un punct dat din spațiul de configurare .
Luați în considerare un atom asemănător hidrogenului - un sistem de două sarcini: un nucleu greu încărcat pozitiv și un electron, probabilitatea de a găsi care este distribuit sferic simetric în jurul nucleului. Astfel, pentru un atom de hidrogen (și altele similare) în stare fundamentală, densitatea electronilor depinde doar de distanța până la nucleu și este aceeași în orice punct al sferei. Această stare a electronului este caracterizată de un moment unghiular orbital zero (așa-numita stare s ). În stările excitate cu un impuls orbital diferit de zero al unui electron ( p -, d -, f - ... stări), nu există o simetrie sferică a densității electronilor. În moleculele destul de complexe , densitatea electronică este, de regulă, asimetrică, iar forma norului de electroni se poate modifica. De exemplu, la înlocuirea a trei atomi de hidrogen din grupa metil a acidului acetic cu atomi de clor extrem de electronegativi , constanta sa de disociere (pK) scade de la 4,76 la aproape 1 ca urmare a unei scăderi induse inductiv a forței de atracție a lui H + la grupare carboxil ; puterea acidului crește. Există două puncte de vedere simple, dar logice asupra acestui fenomen. Potrivit unuia dintre ele, o creștere a rezistenței acidului reflectă o schimbare a densității de distribuție a unui singur electron în exces de oxigen carboxilic departe de H+, iar forța de atracție a protonilor slăbește. Potrivit unui alt punct de vedere, cauza acestui fenomen nu este o deplasare, ci o „lichefiere” a unui „nor de electricitate negativă”, adică o scădere a densității electronilor în jurul unui atom de oxigen încărcat individual .
Ca model al stării unui electron într-un atom, în mecanica cuantică , este acceptat conceptul de nor de electroni , a cărui densitate a secțiunilor corespunzătoare este proporțională cu probabilitatea de a găsi un electron acolo.
Norul de electroni este adesea descris ca o suprafață de limită. În acest caz, desemnarea regiunii electronice folosind puncte este omisă. Spațiul din jurul nucleului, în care electronul este cel mai probabil să rămână, se numește orbital atomic (al cărui semnificație rezultă din ecuația de undă Schrödinger ).
Sunt utilizate reprezentări grafice ale distribuției densității electronice în raport cu nucleul.
Curba distribuției de probabilitate radială arată că electronul se află într-un strat sferic concentric subțire de rază r și grosime dr în jurul nucleului atomului de hidrogen [1] .
Proiecția maximului curbei corespunde razei Bohr α 0 =0,53 Å.
În multe cazuri , diferite aproximări sunt folosite pentru a rezolva ecuația Schrödinger . Interpretarea probabilistică (statistică) a funcției de undă a fost dezvoltată de Max Born . În 1954, M. Born a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizică cu formularea „Pentru cercetări fundamentale în domeniul mecanicii cuantice, în special pentru interpretarea statistică a funcției de undă ”.