elektronipilven

Elektronipilvi on kvanttimekaniikan käsite, jolla tarkoitetaan elektronien todennäköisyyspilveä atomin ytimen ympärillä. Elektronin sijainti ei ole tarkasti määritelty, vaan sitä kuvaa aaltoluonteinen tilakuvio, jonka neliö antaa todennäköisyyden löytää elektroni tietyltä alueelta. Toisin sanoen elektronin tilasta muodostuu tilastollinen kuva, eikä kyse ole fyysisestä pilvestä.

Elektronipilviä kuvaa Schrödingerin yhtälön ratkaisut tilalle ψ(r, t). Todennäköisyys tiheys P(r) = |ψ(r, t)|^2 kertoo, miten todennäköinen on elektronin havaitseminen koordinaatistossa. Elektronit asettuvat energiansa mukaan kuoriksi ja alikuoriksi. Kuoret määräytyvät pääkvanttiluvun n mukaan, alikuoret luvun l mukaan. Orbitaleja on erilaisia: s-, p-, d- ja f- orbitaaleja; s-orbitaali on pallomainen, p-orbitaaleja on kolme, d- ja f- orbitaaleilla monimutkaisempia muotoja. Kvanttiluvut n, l ja m_l sekä elektronin spinia kuvaava m_s määrittelevät tilan ominaisuudet.

Käytännössä elektronipilvi selittää kemiallista käyttäytymistä, kuten valenssien määrää, sitoutumisen muotoja ja molekyylien geometriaa sekä sähkömagneettista spektriä. Se on perusta kvantti- ja kemian malleille, jotka kuvaavat atomien ja molekyylien rakennetta.