Lezione 3 – L’atomo si spiega in base ad onde stazionarie di … elettroni.

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1 Lezione 3 – L’atomo si spiega in base ad onde stazionarie di … elettroni

2 La natura CORPUSCOLARE della luce

3 Relazione di L. De Broglie

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6 Lo stato di un elettrone è descritto dalla funzione d’onda Ψ.
La funzione d’onda Ψ non ha significato fisico diretto. Si può invece dimostrare che la funzione Ψ2, nota come densità di probabilità fornisce la probabilità di trovare l’elettrone nell’unità di volume ed è quindi proporzionale alla densità di carica presente.  Mentre Ψ può assumere anche valori negativi (l’ampiezza di un’onda può essere sia positiva che negativa), Ψ2 assume solo valori positivi

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12 Erwin Schrödinger

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15 Gli orbitali e i numeri quantici
1s

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19 Concetto di probabilità radiale
Dividiamo lo spazio intorno al nucleo in gusci sferici concentrici di spessore infinitesimo dr. Il volume di un generico guscio di superficie 4r2, che si trovi a distanza r, sarà pari a 4r2dr e la probabilità di trovarvi l’elettrone si otterrà ovviamente come prodotto della probabilità di trovare l’elettrone nell’unità di volume 2 ed il volume del guscio stesso. dP = Ψ2 4 π r2 dr. Il rapporto dP/dr rappresenta la variazione della probabilità al variare della distanza dal nucleo ed è quindi una funzione di distribuzione della probabilità in funzione del raggio (radiale) dP/dr = Ψ2 4 π r2

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21 n= l=0

22 n= l=0

23 n= l=0

24 Gli orbitali e i numeri quantici
2p

25 n= l=1

26 Se l = 1 allora m = -1,0,+1 m = m = m = -1

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28 n= l=1

29 n= l=1

30 Gli orbitali e i numeri quantici
3d

31 m = m = m = -1 m = m = 0

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33 Gli orbitali e i numeri quantici
n= l=3 orbitali ‘f’

34 Essendo l = m = -3,-2,-1,0,+1,+2,+3

35 a) il valore assunto da 'n' determina l'energia dell'orbitale ed individua i 7 livelli energetici possibili, detti anche strati o gusci. b)  il valore assunto da 'l' è associabile al tipo ed alla forma dell'orbitale. Esistono 4 tipi di orbitali. Gli orbitali 's' presentano simmetria sferica, gli orbitali 'p' presentano una forma a otto di rotazione, gli orbitali 'd' ed 'f' forme complesse. c)  il valore assunto da 'm' è associabile al numero di orbitali per tipo presenti in ciascun livello energetico.

36 1° Livello energetico 1 orbitale s (1s) capienza max: 2 elettroni

37 2° Livello energetico 1 orbitale s (2s) capienza max: 2 elettroni 3 orbitali p (2p) capienza max: 6 elettroni

38 3° Livello energetico 1 orbitale s (3s) capienza max: 2 elettroni 3 orbitali p (3p) capienza max: 6 elettroni 5 orbitali d (3d) capienza max: 10 elettroni 4° Livello energetico 1 orbitale s (4s) capienza max: 2 elettroni 3 orbitali p (4p) capienza max: 6 elettroni 5 orbitali d (4d) capienza max: 10 elettroni 7 orbitali f (4f) capienza max: 14 elettroni

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