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O princípio da incerteza de Heisenberg

Química

O princípio da incerteza de Heisenberg diz que não é possível determinar simultaneamente com a mesma precisão a velocidade e a posição de um elétron de determinado átomo.
Heisenberg foi o cientista que determinou o princípio da incerteza da determinação da velocidade e da posição de um elétron
Heisenberg foi o cientista que determinou o princípio da incerteza da determinação da velocidade e da posição de um elétron
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Em 1926, o cientista Werner Heisenberg (1901-1976) afirmou que não é possível determinar simultaneamente com uma grande precisão a velocidade e a posição de um elétron de determinado átomo. Na verdade, é possível especificar a posição ou a velocidade do elétron de modo isolado, mas, à medida que se aumenta a precisão na determinação de um, perde-se a precisão na determinação do outro. Isso significa que quanto maior for a precisão da medida da posição de um elétron no átomo, menos precisa será a determinação de sua velocidade de movimentação e vice-versa.

É fácil determinar a posição e a velocidade de um objeto grande, como um carro, por exemplo; o elétron, porém, é microscópico e, portanto, determinar sua velocidade e posição não é possível porque os próprios instrumentos de medição alterariam essas determinações.

Desse modo, foi adotado que, no lugar de se determinar apenas uma órbita definida para o elétron, o mais adequado e correto é admitir que existem regiões possíveis para este elétron estar. Essas regiões, em que é máxima a probabilidade de se encontrar o elétron no átomo, foram chamadas de orbitais.

O cientista Erwin Schrödinger fez os cálculos para determinar essa região e chegou a uma equação que relaciona as seguintes grandezas do elétron: massa, energia, carga e natureza corpuscular, ou seja, sua natureza como partícula*.

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Por meio dos resultados dessa equação, conseguiu-se identificar os elétrons por seu conteúdo de energia, por meio de seus quatro números quânticos (soluções numéricas da equação). Esses números quânticos são: principal, secundário ou azimutal, magnético e spin.

Através desses números sabemos hoje que os elétrons se dispõem ao redor do núcleo atômico (como é mostrado na figura abaixo) e que cada elétron tem os seus respectivos números quânticos; não há possibilidade de dois elétrons num mesmo átomo possuírem os mesmos números quânticos.

Comparação entre o modelo de Rutherford-Böhr e o modelo de orbital para o elétron


* Segundo o físico francês Louis De Broglie, o elétron tem uma característica dual, ou seja, tem o comportamento de partícula-onda. A cada elétron está associada também uma onda. Dependendo, portanto, do estudo que está sendo feito, o elétron é considerado como uma partícula ou como uma onda. Nesse caso, relacionou-se sua natureza como partícula.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "O princípio da incerteza de Heisenberg"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-principio-incerteza-heisenberg.htm. Acesso em 17 de junho de 2019.

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