PRIMO INCONTRO

1 Il principio di Indeterminazione e la scoperta della doppia natura dell’elettrone indicavano chiaramente una cosa: non era più possibile trattare l’elettrone come una particella classica, cioè come una particella che avesse le caratteristiche ed il comportamento previsti dalla fisica classica

2 Già l’introduzione dell’ipotesi della quantizzazione, nel modello di Bohr, aveva segnato uno stacco con i modelli della fisica classica. Ma per il resto, Bohr aveva trattato l’elettrone come una particella, che si muove su orbite ben determinate, il cui raggio può essere calcolato in base a semplici considerazioni meccaniche sulle forze in gioco.

3 Le nuove scoperte, però segnalavano la necessità di un modo completamente diverso di affrontare il problema. Ciò portò all’elaborazione di una nuova fisica; la meccanica quantistica

L’equazione di Schrödinger L’equazione di Schrödinger è il fulcro della meccanica quantistica In meccanica quantistica ad ogni grandezza misurabile viene associato un operatore, cioè un qualcosa che indica le operazioni da eseguire Quando si vuole descrivere un oggetto nell’ambito della meccanica quantistica, lo si analizza in termini dell’ energia Sulla base di tale analisi si imposta l’equazione di S. e risolvendola si ottiene la descrizione completa del sistema.

L’equazione di Schrödinger L’equazione di Schrödinger è diversa dalle altre equazioni che già conoscete: Quando si risolve L’equazione di Schrödinger non si trovano dei numeri ma delle funzioni Quando si risolve L’equazione di Schrödinger si trova l’espressione matematica delle funzioni φ chiamate “funzioni d’onda” o orbitali Gli orbitali dipendono da tre numeri quantici che vengono indicati con le lettere n, l, m.

I numeri quantici Il numero quantico principale n: può assumere valori interi positivi da uno a sette, determina l’energia dell’orbitale. Il numero quantico angolare l: può assumere valori compresi tra 0 e n-1. determina la forma dell’orbitale. Il numero quantico magnetico m: determina l’orientazione nello spazio dell’orbitale, può assumere valori interi compresi tra – l e +l Numero quantico di spin (+1/2, -1/2)

Regole di riempimento degli orbitali Gli elettroni occupano gli orbitali a partire da quello con energia più bassa e proseguendo con gli altri orbitali in ordine di energia crescente. Principio di esclusione di Pauli: in un atomo non possono esserci due elettroni con tutti e quattro i numeri quantici uguali Regola di Hund: quando sono disponibili orbitali isoenergetici, gli elettroni tendono a occuparne il maggior numero possibile con spin parallelo

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14 Esempio dello scandio Sc, Z=20 [ Ar ]4s23d1 e non [ Ar ]3d3 Sc+ [ Ar ]4s13d1

15 A quale atomo neutro corrisponde la seguente configurazione elettronica 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10. 4p2

17 Scrivi la configurazione elettronica dei seguenti elementi neutri, sia in lettere e numeri, sia con la rappresentazione mediante i quadratini e le frecce: Fosforo e vanadio

20 Scrivi la configurazione elettronica dei seguenti ioni sia in lettere e numeri sia con la rappresentazione in quadratini e frecce O-2 Al3+

23 Scrivi la configurazione elettronica in numeri e lettere e disegna quella con quadratini e frecce dei seguenti ioni: Mg2+ e Cl-