Dal modello quantomeccanico ai numeri quantici Modello di Bohr e di Schrödinger a confronto Numeri quantici Forma degli orbitali

Modello di Bohr e di Schrödinger a confronto

2. Numeri quantici ψ2 descrive la probabilità di trovare l’elettrone in una posizione intorno al nucleo Lo stato quantico di un elettrone in un atomo è completamente determinato da 4 numeri quantici Numeri quantici Simbolo Denominazione Descrizione n principale Identifica il livello di energia e le dimensioni dell’orbitale l secondario Identifica il sottolivello e la forma dell’orbitale m magnetico Identifica l’orientamento nello spazio dell’orbitale ms di spin Identifica la direzione di rotazione (spin) dell’elettrone

2. Numeri quantici

N° quantico principale (n) 2. Numeri quantici N° quantico principale (n) Identifica il livello di energia e le dimensioni dell’orbitale Es: n=1 significa che l’orbitale appartiene al 1° livello energetico ovvero quello più vicino al nucleo e con minore energia

N° quantico secondario (l) 2. Numeri quantici N° quantico secondario (l) l = 0, 1,…, n-1 determina le caratteristiche geometriche dell’orbitale (sottolivello energetico) valori di l 0 1 2 3 lettera s p d f

N° quantico magnetico (m) 2. Numeri quantici N° quantico magnetico (m) Descrive il numero di orientamenti possibili nello spazio di un orbitale rispetto agli altri Definisce il numero di orbitali di ciascun sottolivello energetico Esempio

N° quantico di spin (ms) 2. Numeri quantici N° quantico di spin (ms) Indica il valore di spin che può essere assunto dall’elettrone

2. Numeri quantici Livello. È dato dal valore di n. Minore è n, più basso è il livello energetico e maggiore è la probabilità che l’elettrone sia vicino al nucleo. Sottolivello. I livelli dell’atomo contengono sottolivelli (o sottogusci) che designano la forma dell’orbitale. Ciascun sottolivello è indicato con una lettera (s, p, d, f) Orbitale. Ciascuna combinazione permessa di n, ℓ e m specifica uno degli orbitali dell’atomo. Perciò, i tre numeri quantici che descrivono un orbitale ne esprimono la dimensione (l’energia), la forma e l’orientamento spaziale.

n l=da 0 a (n-1) n° orbitali (n2) 2. Numeri quantici Relazione tra i valori n, l, m n l=da 0 a (n-1) -l <m< + l n° orbitali (n2) n=1 l= 0 m= 0 1 orbitale (1s) (1)2 =1 n=2 l= 1 m= 0, ± 1 1 orbitale (2s) (2)2 =4 3 orbitali (2p) n=3 l= 2 m= 0, ± 1, ± 2 1 orbitale (3s) 3 orbitali (3p) (3)2 =9 5 orbitali (3d) n=4 l= 3 m= 0, ± 1, ± 2, m= 0, ± 1, ± 2, ± 3 1 orbitale (4s) 3 orbitali (4p) (4)2 =16 5 orbitali (4d) 7 orbitali (4f)

Riassumendo: Ogni orbitale è definito da una combinazione di tre numeri quantici: principale (n), secondario (l) e magnetico (m) Ogni livello n di energia contiene n sottolivelli Ogni orbitale può contenere al massimo due elettroni con spin opposto a cui orrisponde un numero di spin (ms) Ogni elettrone è caratterizzato da una combinazione di quattro numeri quantici: n, l, m, ms In un atomo non possono esservi 2 elettroni con quattro numeri quantici uguali (almeno uno deve essere diverso)

3. La forma degli orbitali s p d f