Тапсырма № 2 · ЕГЭ

Электронная плотность

Как описывают вероятность обнаружения электрона в пространстве

2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Электронная плотность — это распределение вероятности обнаружения электрона в разных областях пространства около ядра. Она показывает, где электрон может находиться с большей или меньшей вероятностью, но не задаёт его точную траекторию.

Электронная плотность — величина, характеризующая вероятность обнаружения электрона в единице объёма пространства. В квантовой модели атома она определяется квадратом модуля волновой функции: \(\rho(\mathbf{r}) = |\psi(\mathbf{r})|^2\).

Электронную плотность рассматривают внутри атомной орбитали. Орбиталь — это область пространства, где вероятность обнаружить электрон достаточно велика. Чем выше электронная плотность в некоторой точке, тем вероятнее обнаружить там электрон при измерении.

Формула и смысл величины

\[\rho(\mathbf{r}) = |\psi(\mathbf{r})|^2\]1

Здесь \(\psi(\mathbf{r})\) — волновая функция электрона, а \(\rho(\mathbf{r})\) — электронная плотность в точке с координатами \(\mathbf{r}\). Вероятность обнаружить электрон в небольшом объёме \(\Delta V\) приблизительно равна \(\rho(\mathbf{r})\Delta V\). Для конечной области вероятность находят суммированием или интегрированием электронной плотности по всему объёму.

№

Пример

Если в одной области атомной орбитали электронная плотность больше, чем в другой области такого же объёма, то при многократных измерениях электрон будут чаще обнаруживать именно в первой области. Это не означает, что электрон неподвижно находится там постоянно.

Не путайте с траекторией

Электронная плотность не является плотностью вещества и не показывает точный путь электрона вокруг ядра. В современной модели электрон описывают вероятностно: можно говорить о вероятности его обнаружения, но не о классической орбите движения.

Проверьте себя

Что означает большая электронная плотность в некоторой области?

Графическое изображение электронной плотности помогает представить форму орбитали: плотные участки изображают как области с большей вероятностью обнаружения электрона. Для разных орбиталей распределение различается; например, у \(s\)-орбитали оно имеет сферическую симметрию, а у других орбиталей форма сложнее.

Главное за минуту

Главное

Электронная плотность показывает вероятность обнаружения электрона в единице объёма.
Она равна квадрату модуля волновой функции: \(\rho = |\psi|^2\).
Электронная плотность описывает вероятностное распределение электрона, а не его точную траекторию.