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NUMERI QUANTICI

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NUMERI QUANTICI

Gli orbitali possono essere diversi per forma, dimensione, energia ed orientamento e sono contraddistinti da quattro numeri quantici:

1)     Numero quantico principale n, può assumere tutti i valori compresi tra uno e sette. Questo numero quantico indica l’energia e quindi la dimensione di un orbitale.

2)     Numero quantico angolare l, può assumere tutti i valori compresi tra 0 e n-l. Il numero quantico angolare indica la forma dell’orbitale, per esempio se l è uguale a zero, l’orbitale è sferico, se l è uguale a 1, l’orbitale ha la forma di una doppia goccia.

3)     Numero quantico magnetico m, assume tutti i valori compresi tra +l e –l. Questo numero quantico indica l’orientamento dell’orbita nello spazio.



4)     Numero quantico di spin sp, può assumere due valori, +1/2 e -l/2, indica il senso di rotazione dell’elettrone attorno al proprio asse.

PRINCIPIO DI PAULI

In un orbitale non ci possono essere più di due elettroni e se ci sono due elettroni, essi devono avere spin opposto. Schematicamente un orbitale viene indicato con un quadratino e gli elettroni con le frecce.

ORBITALI s, p, d, f.

Gli orbitali con l=0, sono di forma sferica e si indicano con la lettera s. Gli orbitali con l=1, si chiamano p e hanno forma di doppia goccia. Per l=1, m può assumere i valori -l,0,+1 e di conseguenza per ogni livello energetico avremo tre orbitali p.

Con l=2, gli orbitali si indicano con la lettera d, la forma di un orbitale del genere somiglia a un quadrifoglio, m può assumere i valori compresi tra -2,-l,0,+1,+2 e per ogni livello energetico, di conseguenza, gli orbitali d sono cinque.

Per l=3, gli orbitali si chiamano f, hanno forma complessa; m è uguale a -3,-2,-l,0,+1,+2,+3 e di conseguenza sono sette.

ENERGIA DEGLI ELETTRONI NEGLI ORBITALI

Se vogliamo far passare un elettrone dall’orbitale 1s a quello 2s, bisogna fornire energia per poter vincere le forze attrattive che legano l’elettrone al proprio nucleo. Lo stesso discorso vale aumentando progressivamente il numero quantico principale n. Generalizzando, l’energia di un elettrone in un orbitale aumenta all’aumentare di n e conseguentemente aumentano anche le dimensioni degli orbitali stessi. All’interno dello stesso numero quantico principale l’energia degli elettroni degli orbitali segue l’ordine s<p<d<f. Orbitali dello stesso tipo in un dato livello energetico avranno la stessa energia. Volendo mettere i vari orbitali in ordine energetico crescente si deve però ricordare che gli orbitali d hanno un’energia superiore a quella degli orbitali (n+1)s e gli orbitali f un’energia superiore a quella degli orbitali (n+2)s.




ORDINE DI RIEMPIMENTO DEGLI ORBITALI

1)     Tra gli orbitali possibili, un elettrone si dispone in quello che ha minore energia

2)     In ogni orbitale non ci possono essere più di due elettroni

3)     Questi due elettroni in un unico orbitale devono avere spin opposto

4)     Gli elettroni che hanno a disposizione più orbitali con la stessa energia, si dispongono nel numero massimo di orbitali con spin parallelo.

LEGAMI SIGMA E PI GRECO

Se i legami covalenti si stabiliscono tra elettroni che si trovano in orbitali di tipo s, allora tali legami si dicono sigma e sono legami forti perché la nube elettronica avvolge la linea che unisce i due nuclei. Se il legame si stabilisce tra due orbitali p, allora il legame si chiamerà pi greco e sarà meno forte.

REAZIONI ESOERGONICHE O ESOTERMICHE= Sono reazioni spontanee che avvengono con la liberazione di energia.

REAZIONI ENDOERGONICHE O ENDOTERMICHE= Sono reazioni che non avvengono spontaneamente in natura, ma per farle avvenire bisogna fornire energia.  






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