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A mecânica quântica é um campo fascinante que nos ajuda a entender o comportamento da matéria e da energia em um nível microscópico. Um dos conceitos mais importantes da mecânica quântica é a ideia de orbitais atômicos e moleculares.

Um orbital atômico é uma função matemática que descreve a probabilidade de encontrar um elétron em um determinado local ao redor do núcleo de um átomo. Cada elétron em um átomo pode ser descrito por um conjunto único de quatro números quânticos, que determinam seu nível de energia, momento angular, momento magnético e spin.

A forma de cada orbital atômico pode ser representada com precisão usando uma fórmula chamada harmônicos esféricos, que cria uma representação visual da provável localização do elétron ao redor do núcleo. Essas representações geralmente são mostradas como uma série de pontos, cada um representando uma localização provável de onde um elétron pode estar.

Orbitais moleculares, por outro lado, descrevem a probabilidade de encontrar elétrons em uma molécula. Graças à Teoria Funcional da Densidade e à biblioteca GPAW, podemos derivar a densidade eletrônica de uma molécula sem passar pelas etapas complexas de resolver uma Equação de Schrödinger N-dimensional. A densidade eletrônica refere-se à probabilidade de encontrar um elétron em qualquer ponto do espaço ao redor de uma molécula.

Orbitais moleculares são formados pela sobreposição de orbitais atômicos de diferentes átomos na molécula. Isso cria novos orbitais com formas e níveis de energia únicos, que podem determinar as propriedades químicas da molécula.

No geral, a compreensão dos orbitais atômicos e moleculares é essencial para entender o comportamento da matéria e da energia no nível atômico. Embora a matemática por trás disso possa ser complexa, essas representações visuais ajudam a tornar esses conceitos mais acessíveis e compreensíveis para as pessoas comuns.