elektronenwolkjes

Elektronenwolkjes zijn een begrip uit de kwantummechanica dat de ruimtelijke verdeling van elektronen rondom een atoomkern of binnen een molecuul beschrijft. Elektronen worden in dit model niet voorgesteld als vaste banen, maar als waarschijnlijkheidsdichtheden bepaald door de golffunctie ψ van het elektron. De golffunctie levert de probabiliteitsdichtheid ρ(r)=|ψ(r)|^2, die aangeeft hoe waarschijnlijk het is een elektron op een bepaald punt te vinden.

Deze verdeling leidt tot orbitalen, met basale vormen zoals s-, p-, d- en f-orbitalen; de vorm bepaalt waar de elektronenwolk het meest geconcentreerd is. Zo zijn s-orbitalen spherisch, terwijl p-orbitalen dumbbell-achtige vormen hebben. Bij veel-elektronenatomen vereisen interacties tussen elektronen complexe berekeningen; meestal worden benaderingen zoals Hartree-Fock of density functional theory gebruikt om een elektronendichtheidsverdeling te verkrijgen.

In chemie bepalen de elektronische dichtheden rond de kernen hoe bindingen ontstaan en hoe moleculen reageren; moleculaire orbitalen ontstaan door de overlap van atomaire orbitalen en beschrijven de gezamenlijke elektronendichtheid rondom meerdere kernen. Het begrip elektron(en)wolk blijft echter metaforisch: elektronen hebben geen exacte positie totdat ze gemeten worden; de wolk verbeeldt de kansverdeling, en niet een fysieke schil rond de kern.