Mestre

1930: Estrutura molecular e mecânica quântica
Por volta de 1927, essa nova mecânica começou a ser aplicada com sucesso para descrever as estruturas de átomos e moléculas. No caso de átomos, tem-se a estrutura de camadas eletrônicas, com cada elétron aproximadamente descrito por uma função de onda própria, ou seja, um ‘orbital atômico’. A função completa  para o sistema de n elétrons é então obtida (em termos bastante simplificados) pelo produto dos n orbitais atômicos. Temos então as famosas ‘configurações eletrônicas’ de cada átomo na tabela periódica (átomo de hidrogênio, 1s; átomo de hélio, 1s2; átomo de lítio, 1s2 2s etc., onde 1s, 2s etc. são funções que descrevem espacialmente os orbitais, que diferem entre si em tamanho e forma).
Já no caso de moléculas, a solução da equação de Schrödinger correspondente era tão complexa e demorada que foi necessária uma aproximação na própria equação para que resultados exeqüíveis pudessem ser alcançados. Essa aproximação, conhecida como aproximação de Born-Oppenheimer, de 1927, baseou-se na enorme disparidade mássica entre elétrons e núcleos: estes últimos possuem massas no mínimo duas mil vezes maiores que a de cada elétron (essa disparidade vale para o hidrogênio; já para o lítio, por exemplo, a relação entre a massa dos elétrons e do núcleo é ainda maior: 1:14 000). Com isso, pode-se desdobrar o problema em duas partes, um correspondendo ao movimento eletrônico, outro ao movimento nuclear:
1. Primeiro, descreve-se o movimento quântico das ‘velozes’ partículas eletrônicas em torno dos núcleos relativamente bem mais ‘pesados’ e quase ‘imóveis’, tratados nesse caso como partículas clássicas (isto é, podendo ser bem localizados e imobilizados ao mesmo tempo). Para cada arranjo nuclear R fixado (R é a distância internuclear em uma molécula diatômica, tomada aqui como referência), temos um padrão de probabilidade eletrônica. Esse padrão é convenientemente reinterpretado pelo químico no seu cotidiano como uma nuvem