Muchos de los conceptos básicos sobre orbitales, valencias electrónicas y cómo se forman los enlaces tienen mucho que ver con la química cuántica. Además de varios fenómenos como la fluorescencia, la luminiscencia, etc., cosas que tienen que ver con la excitación de electrones y la absorción y emisión de luz. Puede abrir cualquier libro de texto de química inorgánica y habrá algo de mecánica cuántica básica de bajo nivel involucrada.
Parte de la razón por la cual se usa la palabra “cuántico” o “quanta” es porque se observó que los electrones no absorben energías continuamente a lo largo de un gradiente. Solo absorben paquetes muy específicos para dar saltos escalonados en los niveles de energía. Entonces, en cierto sentido, no están absorbiendo 1.0 unidad de energía, luego 1.1 y 1.2 hasta 2.0. Es 1 o 2 o nada. Tiene la cantidad que necesita para saltar a un orbital de mayor nivel de energía o no. No estás estirando una banda elástica, que puede almacenar energía continuamente. Estás empujando una pelota hacia arriba. La pelota no puede descansar en el “medio”.
Las estructuras químicas tampoco son rígidas, porque mientras los átomos comparten electrones, los electrones se mueven . Y es imposible determinar específicamente dónde está el electrón. Simplemente aceptamos que están en esa nube en algún lugar y, en cierto sentido, están en todas partes en esa nube. Así que simplemente nos encogemos de hombros y decimos que los enlaces químicos “se mueven”. Es el gato de Schrodinger. Solo se aplica a enlaces químicos.
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Puede tener tres estructuras y las etiqueta A , B y C.
A , B y C son solo abstracciones conceptuales. En realidad no existen. La realidad es que solo existen para describir un compuesto que es un híbrido de las tres estructuras . Ese compuesto es las tres estructuras a la vez, o posiblemente fluctúa rápidamente entre las tres formas. Aunque puede favorecer probabilísticamente e inclinarse más hacia C que B. (El gato está vivo y muerto. La molécula es simultáneamente tres estructuras a la vez, pero más o menos una estructura que las otras).
Y esto informa mucho de la teoría detrás de las reacciones de la química orgánica, ya que las estructuras orgánicas tienen regiones de mayor electronegatividad que otras, así como enlaces que tienen más o menos probabilidades de romperse que otras. Básicamente significa que hay reacciones cruzadas inesperadas como inevitables. Por lo tanto, a menudo terminas con pequeñas cantidades de algún otro producto en una reacción, una que quizás no quieras particularmente.
