Orbitais Moleculares

Orbitais ligantes encontram-se no próprio sentido da ligação, entre os núcleos atômicos. Isso faz com que haja uma concentração da carga negativa dos elétrons entre os núcleos positivos, fazendo com que eles se aproximem pela atração entre as cargas. Orbitais antiligantes, por outro lado, não posicionam-se sobre a ligação, atraindo os núcleos para outras regiões além do centro da ligação. Isso faz com que eles acabem se afastando e a distância de ligação aumente.

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Ao compartilhar elétrons, as moléculas podem formar ligações, e é possível considerar o compartilhamento de dois elétrons por dois átomos como constituindo uma ligação química. Os átomos podem compartilhar um, dois ou três elétrons. Um átomo de hidrogênio consiste em um núcleo (um próton) e um elétron. Não é possível determinar com precisão a posição do elétron, mas é possível calcular a probabilidade de encontrar o elétron em qualquer ponto ao redor do núcleo. Com um átomo de hidrogênio, a distribuição de probabilidade é esférica ao redor do núcleo e é possível desenhar uma superfície de contorno esférica, dentro da qual há uma possibilidade de 95% de encontrar o elétron. O elétron tem uma energia fixa e uma distribuição espacial fixa chamada orbital. No átomo de hélio, há dois elétrons associados ao núcleo de hélio. Os elétrons têm a mesma distribuição espacial e energia, mas diferem em seu spin. Em geral: elétrons em núcleos atômicos ocupam orbitais de energia fixa e distribuição espacial, e cada orbital contém apenas um máximo de dois elétrons com spins anti-paralelos.
Na física, os fenômenos periódicos estão associados a uma "equação de onda" e, na teoria atômica, a equação relevante é chamada de "Equação de Schrödinger". A equação de onda prevê soluções discretas em uma dimensão para uma partícula confinada a uma caixa com paredes infinitas.