Spin-orbitale

Voce principale: Orbitale atomico.

Lo spin-orbitale è una funzione d'onda, che costituisce una soluzione fisicamente accettabile dell'equazione di Schrödinger, associata ad una particella, espressa tramite le coordinate spaziali e il momento angolare di spin.

In chimica quantistica lo spin-orbitale di un elettrone assume importanza nella trattazione teorica del legame chimico. In questo caso, oltre al vettore r {\displaystyle {\vec {r}}} , che definisce le coordinate negli assi cartesiani, lo spin può assumere valori +½ o −½.

Riassumendo, lo spin-orbitale si può indicare come una funzione ϕ {\displaystyle \phi } del tipo

ϕ ( r , m s ) {\displaystyle \operatorname {\phi } ({\vec {r}},m_{s})}

Nella prassi pratica uno spin-orbitale viene solitamente normalizzato, il che significa avere la certezza di identificare la presenza di un elettrone in un punto qualsiasi dell'universo. In termini matematici ciò significa che lo spin-orbitale deve soddisfare la condizione

m s = s s d 3 r | ϕ ( r , m s ) | 2 = 1 {\displaystyle \sum _{m_{s}=-s}^{s}\int _{\infty }d^{3}{\vec {r}}\;|\phi ({\vec {r}},m_{s})|^{2}=1}

Tramite l'utilizzo di uno spin-orbitale in forma normalizzata è possibile calcolare la probabilità di rinvenire una generica particella, caratterizzata da momento di spin m s {\displaystyle m_{s}} , in un volume V qualsiasi dello spazio:

P ( V , m s ) = V d 3 r | ϕ ( r , m s ) | 2 {\displaystyle P(V,m_{s})=\int _{V}d^{3}{\vec {r}}\;|\phi ({\vec {r}},m_{s})|^{2}}

Il legame chimico è correlato alle zone di massima densità elettronica.

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