Sumário
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Salvando leitura…
Heitler e London fizeram a ligação nascer da indistinguibilidade

A troca que uniu

Como estados compartilhados formam moléculas

Para H₂ neutro, dois elétrons trouxeram a regra de Pauli de volta. Em 1927, Walter Heitler e Fritz London combinaram as alternativas ‘um elétron em cada átomo’ sem permitir que rótulos distinguissem qual estava onde.

A parte espacial simétrica somava φA(1)φB(2) e φB(1)φA(2). Para o estado total ser antissimétrico, ela vinha acompanhada do spin singlete. A combinação produzia uma curva ligada; a simetria espacial oposta associada ao triplete não dava a mesma ligação fundamental.

Lia tentou dizer que os elétrons trocavam fisicamente de lugar muito rápido. O termo de troca não descrevia uma sequência de saltos. Era interferência entre atribuições indistinguíveis presentes na função de onda conjunta.

O cálculo inaugural era aproximado. Polarização dos orbitais, configurações iônicas e correlação adicional melhoram energia e dissociação. Ainda assim, mostrou pela primeira vez como a nova mecânica explicava uma ligação covalente a partir de simetria e interação.

No limite de grande separação, a forma de Heitler–London dissociava em átomos neutros, uma vantagem sobre uma descrição de orbital molecular restrita com dois elétrons no mesmo orbital, que pode misturar fragmentos iônicos de maneira incorreta.

Tomás colocou as abordagens lado a lado. Ligação de valência enfatizava pares e estruturas localizadas; orbitais moleculares enfatizavam estados espalhados pela molécula. Com bases e correlação completas, eram linguagens do mesmo problema, não teorias rivais sobre mundos diferentes.

A curva do singlete afundou abaixo dos átomos separados. A cola não era a troca como força misteriosa; era o estado antissimétrico total, o spin adequado e a reorganização energética permitida pelas alternativas indistinguíveis.

Fontes desta página

  1. Walter Heitler e Fritz London (1927). Wechselwirkung neutraler Atome und homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik.Zeitschrift für Physik, 44, 455–472. Primeiro cálculo quântico da ligação covalente em H₂, construído com troca, antissimetria e estados de spin.
  2. Wolfgang Pauli (1925). Über den Zusammenhang des Abschlusses der Elektronengruppen im Atom mit der Komplexstruktur der Spektren.Zeitschrift für Physik, 31, 765–783. Introduz o princípio de exclusão para relacionar o fechamento de grupos eletrônicos à estrutura complexa dos espectros atômicos.
  3. John C. Slater (1929). The Theory of Complex Spectra.Physical Review, 34, 1293–1322. Introduz a forma determinantal prática para construir funções de onda antissimétricas de muitos elétrons.