CHIMICA: Come usare i numeri Quantici?

I numeri quantici sono quattro numeri usati in chimica per studiare gli atomi e la loro forma.

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Come calcolare il numero di orbitali per ogni livello energetico?

per calcolare il numero di orbitali all’interno di ogni livello energetico si usa il numero quantico principale → n ←, quindi si procede con il calcolo n²

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Come calcolare il numero di elettroni per ogni livello energetico?

per calcolare il numero di elettrone di ogni livello energetico si usa il numero quantico principale → n ←, quindi si procede con il calcolo 2n²

 

 

 

CHIMICA: le cariche elettromagletich → positiva e negativa

TUTTI GLI ELEMENTI HANNO UNA CARICA, solitamente neutra perché il numero di Protoni + (aventi carica positiva) ed elettroni – (aventi carica negativa) si equivale.

Ma spesso ci troviamo difronte a delle carica elettromagnetiche:

• la materia solitamente è neutra (cariche positive e negative si eliminano a vicenda)
• le cariche elettromagnetiche possono essere positive oppure negative
• cariche CONCORDI [entrambe positive oppure entrambe negative] si RESPINGONO
• cariche DISCORDI [una positive ed una negativa] si ATTRAGGONO

secondo questi principi furono creati i primi due modelli Atomici.

sempre secondo queste regole all’interno del nucleo non sono presenti solo protomi, ma vengono ricoperti dai neutroni, altrimenti i protoni tenderebbero a respingersi a vicenda e diventerebbero nuclei instabili.

cariche dello stesso segno si respingono mentre cariche dal segno opposto si attraggono

CHIMICA: Modelli Atomici

PER MODELLO ATOMICO SI INTENDE LA FORMA CHE SI DA ALL’ATOMO

Sono stati concepiti 3 modelli atomici:

1. Thomson, il primo modello atomico venne ideato subito dopo la scoperta dell’elettrone. Il modello fu chiamato “panettone” per la somiglianza con il tipico dolce natalizio. Thomson si immaginò l’atomo come una grande sfera interamente di carica positiva, con all’interno nei elettroni che equivalevano la carica facendo diventare l’atomo neutro. Thomson lo ideò così per spiegarsi la carica neutra degli elementi, infatti se vi erano delle particelle di carica negativa DOVEVANO essercene di carica uguale ma opposta per equivalere ed eliminare la carica dell’elettrone.
   
2. Rutherford, il secondo modello atomico che smentiva il modello Thomsoniano, infatti grazie all’esperimento Rutherford si poté indentificare un modello a planetario, dove gli elettroni di ogni atomo ruotavano intorno al nucleo seguendo un unica orbita.
    
   La forza di attrazione che c’è tra la materia di carica positiva+ e la materia di carica negativa- viene eliminata dalla forza centrifuga provocata dalla rotazione degli elettroni
3. Bohr, l’ultimo e il moderno modello atomico, esso perfeziona l’idea di Rutherford. Bohr, osservando gli spetri luminosi emessi dagli atomi quando assorbono Fotoni, spiegò che le diverse fasce di colore dipendevano alla diversa frequenza con cui i fotoni assorbiti venivano rilasciati. Questo esperimento venne chiamato “Spettro Elettromagnetico”. Grazie ai suoi studi Bohr scoprì i livelli energetici degli atomi, infine collegò ali livelli ai numeri quantici.

In questa immagine si vedono i 7 livelli energetici di un atomo. Questi sono tutti completi di elettroni secondo un ordine preciso e un certo numero su ogni livello energetico.

 

CHIMICA: numeri quantici

COSA SONO I NUMERI QUANTICI?

I numeri quantici sono una serie di numeri che vengono usati in ambito scientifico per descrivere le proprietà delle orbite e degli elettroni presenti nell’atomo.

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I numeri quantici sono 4, tre dei quali dipendono tra loro e l’ultimo è indipendente.

• n = numero quantico primario, indica il livello energetico dell’atomo. In teoria prende i valori da 1 ad  , ma vengono considerati solo i livelli energetici da 1 a 7 perché basta a classificare tutte e 118 gli elementi terrestri.

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• l = numero quantico secondario,  indica la forma dell’orbitale e i sottolivelli energetici. dipende da n, infatti prende tutti i valori da 0 a n-1. Le forme orbitali sono tridimensionali e in totale sono 4: s,p,d,f

 ogni numero quantico di tipo l sta ad una forma orbitale:

s → una sfera con al centro il nucleo

p → due sfere che si congiungono formando un infinito , nel centro è presente il nucleo

d → quattro sfere formanti un quadrifoglio con al centro il nucleo

f → questa forma non viene rappresentata perché complessa e contorta.

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• m = numero quantico terziario, indica il piano di orientamento dell’orbitale, dipende da l infatti prende tutti i valori da -l a +l.

prendiamo ad esempio n=2, l=1, m=-1. 0. 1 (cioè 3 piani)

Questo significa che noi avremo px, py, pz, tre orbitale avente forma principal (due sfere unite) ma orientate una in verticale, una in orizzontale ed una nel verso della profondità.

Px, Py, Pz si uniscono in un unico orbitale.

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• spin = quarto ed ultimo numero quantico, esso non dipende da nessuno degli altri numeri ed indica il senso di rotazione sul proprio asse dell’elettrone, può assumere il valore di -1/2 (senso antiorario) oppure +1/2 (senso orario)

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COME CALCOLARE IL NUMERO DI ORBITALI PER LIVELLO ENERGETICO:

si utilizza il numero quantico principale n ► n²

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COME CALCOLARE IL NUMERO DI ELETTRONI PER LIVELLO ENERGETICO:

sapendo che su ogni orbitale possono essere solo 2 elettroni (i quali hanno numero quantico spin opposto) ► 2n²

 ►►► come posizionare gli elettroni ◄◄◄