Hidrogénio


Hidrogénio Orto e Para

Dois átomos de hidrogénio combinam-se para formar a molécula de hidrogénio muito estável. Contudo, Heisenberg provou que, se se considerarem os spins nucleares, existem dois "isómeros" observáveis. Estes resultam do acoplamento paralelo dos spins nucleares, com três estados quânticos possíveis e acoplamento antiparalelo, só com um estado.

À temperatura ambiente, os diferentes estados quânticos têm aproximadamente igual probabilidade, mas as transições espontâneas entre eles têm uma probabilidade muito baixa e podem ser ignoradas. Por consequência, o hidrogénio vulgar comporta-se como se fosse uma mistura de 3 volumes de hidrogénio orto (spins paralelos) e 1 volume de hidrogénio para (spins antiparalelos).

Por razões de simetria, os estados de rotação permitidos para a molécula considerada como um todo diferem nos dois casos, sendo o estado de menor energia mais baixo para a forma para do que para a forma orto.