NUMERI QUANTICI Le autofuzioi soo caratterizzate da tre parametri chiamati NUMERI QUANTICI e soo completamete defiite dai loro valori: : umero quatico pricipale l : umero quatico secodario m : umero quatico magetico I umeri quatici possoo assumere solamete i valori che rispettao le segueti regole: =,,,,... l = 0,,,,,, - m = 0, ±, ±, ±,, ±l
NUMERI QUANTICI Ogi autofuzioe Ψ defiita da ua data tera di valori di umeri quatici, l, m l rappreseta u ORBITALE Numero quatico pricipale: (=,, ) Defiisce l ENERGIA e la e la DIMENSIONE dell dell orbitale Numero quatico secodario o azimutale : l (= 0,,,, -) Idica il mometo agolare dell elettroe elettroe e defiisce la FORMA dell orbitale Numero quatico magetico: m (= -l, l,,0,..,,0,.., +l) Determia l ORIENTAMENTO SPAZIALE dell orbitale
NUMERI QUANTICI I diversi tipi di ORBITALI vegoo desigati usado u NUMERO e ua LETTERA Il NUMERO defiisce il valore di La LETTERA defiisce il valore l l = 0 vegoo idicati co s (sharp) l = vegoo idicati co p (pricipal) l = vegoo idicati co d (diffuse) l = vegoo idicati co f (fudametal)
l m 0 0 u orbitale s 0 0 u orbitale s + 0 - tre orbitali p z y x
l m 0 0 s s + 0 - px px py py pz pz + + 0 - - cique orbitali d d
l = 0 (orbitali s) s s s s
Gli orbitali che hao valore di l = si chiamao orbitali p. Per l =, il umero quatico magetico m può assumere i valori +, 0, - m = + m = 0 m = -
Gli orbitali che hao valore di l = si chiamao orbitali d Per l = possoo aversi 5 valori di m : + + 0 - -
hao 7 orbitali f Per l = si hao (m = ±, ±, ±, 0)
( protoe + elettroe) Gli orbitali dispoibili per ospitare l'uico elettroe soo tati: s, s, px,, py,, pz,, s, px,, py,, pz,, dx y, d px,, py,, pz, dx y, dxz, dxz, d z z z z, dz, d, dyz,, dxz xz,, s, I quale orbitale va messo questo elettroe? x x x x y y y y s p x p y p z z z z z z x x x x x y y y y y d x -y d d xy z d yz d xz
0 l E N E R G II A 5 5s s s s 5px 5py 5pz px py pz px py pz px py pz dx dx y dxz dxy dyz dx dx y dxz dxy dyz Allo stato fodametale, l'uico elettroe dell'atomo di idrogeo abita l'orbitale a più bassa eergia s L eergia degli orbitali cresce all aumetare di ed l. (Per ragioi grafiche, è qui rispettata la sequeza dei livelli eergetici ma o i loro valori relativi)
AUFBAU Èla costruzioe ideale degli atomi, fatta dispoedo el ucleo i protoi e egli orbitaliu ugual umerodi elettroi.
AUFBAU Il termie AUFBAU sigifica i tedesco costruzioe e rappreseta per oi la costruzioe della cofigurazioe elettroica degli atomi, ovvero la distribuzioe degli elettroi ei vari livelli e sottolivelli eergetici di u atomo Per scrivere correttamete la cofigurazioe elettroica occorre cooscere l ordie co cui soo riempiti i vari orbitali
AUFBAU Il riempimeto degli orbitali procede co la sequeza idicata a lato (seguedo dal basso le frecce). 5s 8s p 7s 7p eergia s s p d 6s 5s s s 6p 5p p p 6d 5d d d 5f f p s p s s s
Dopo gli orbitali p dovrei riempire gli orbitali d che appartegoo allo stesso livello eergetico, ivece prima si riempie il s i quato la forma sferica dell orbitale s è privilegiata rispetto a quella ellittica dell orbitale d
AUFBAU Ioltre -l ordie di riempimeto è basato su tre regole: Regole:. L'elettroe occupa l'orbitale a più bassa eergia dispoibile. Pricipio di Pauli: u orbitale può essere vuoto oppure abitato da uo o, al massimo, da due elettroi. Due elettroi che occupao lo stesso orbitale hao spi atiparallelo.. Pricipio di Hud: il riempimeto di u orbitale degeere si ha soltato se gli altri orbitali degeeri soo già occupati da u elettroe.
AUFBAU Pricipio di esclusioe di Pauli I u atomo o possoo esistere elettroi co tutti i umeri quatici uguali; perciò ello stesso orbitale possoo esserci soli elettroi purchè co m s, mometo di spi, diverso m s, umero quatico di spi: seso di rotazioe dell e - itoro al proprio asse (m s = + /; m s =-/) Valori opposti di m s SPIN ANTIPARALLELI Valori uguali di m s SPIN PARALLELI
AUFBAU Regola di HUND (max molteplicità di spi) Quado due o più elettroi hao a disposizioe orbitali degeeri, essi tedoo ad occupare il massimo umero possibili, dispoedosi a spi paralleli elettroi i orbitali p Repulsioi elettrostatiche maggiori
AUFBAU l 0
AUFBAU Seguedo le regole idicate e cooscedo la sequeza di eergia per gli orbitali idicata i figura si può sapere per ogi atomo quali soo quelli occupati e si può procedere all AUFBAU, cioè al riempimeto progressivo degli orbitali co gli elettroi defiisce il cosidetto guscio o shell (= guscio K, = guscio L )
Z = Idrogeo simbolo: H l 0 0 PERIODO s
Z = Elio simbolo: He l 0 0 PERIODO s Pricipio di Pauli: u orbitale può essere vuoto oppure abitato da uo o, al massimo, da due elettroi. Due elettroi che occupao lo stesso orbitale hao spi atiparallelo.
Z = Litio simbolo: Li l 0 0 PERIODO s, s
Z = Berillio simbolo: Be l 0 0 PERIODO s, s
Z = 5 Boro simbolo: B l 0 0 PERIODO s, s p x s s p
Z = 6 Carboio simbolo: C l 0 0 PERIODO Pricipio di Hud il riempimeto di u orbitale degeere si ha soltato se gli altri orbitali degeeri soo già occupati da u elettroe. s, s p x,p y s s p
Z = 7 Azoto simbolo: N l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z s s p
Z = 8 Ossigeo simbolo: O l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z s s p
Z = 9 Fluoro simbolo: F l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z s s p 5
Z = 0 Neo simbolo: Ne l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z
Z = Sodio simbolo: Na l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z, s
Z = Magesio simbolo: Mg l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z, s
Z = Allumiio simbolo: Al l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z, s,p x
Z = Silicio simbolo: Si l 0 0 PERIODO s,s p x,p y,p z,s,p x,p y
Z = 5 Fosforo simbolo: P l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z, s,p x,p y,p z
Z = 6 Zolfo simbolo: S l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z, s,p x,p y,p z
Z = 7 Cloro simbolo: Cl l 0 0 PERIODO s,s p x,p y,p z,s,p x,p y,p z
Z = 8 Argo simbolo: Ar l 0 0 PERIODO s,s p x,p y,p z,s,p x,p y,p z
Z = 9 Potassio simbolo: K l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z, s,p x,p y,p z,s
Z = 0 Calcio simbolo: Ca l 0 0 PERIODO s, s p x,p y,p z,s,p x,p y,p z,s
Z = Scadio simbolo: Sc l 0 0 PERIODO s,s p 6,s,p 6,d,s
Z = Titaio simbolo: Ti l 0 0 PERIODO s,s p 6,s,p 6,d,s
Z = Vaadio simbolo: V l 0 0 PERIODO s,s p 6,s,p 6,d,s
Z = Cromo simbolo: Cr l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d,s
Z = 5 Magaese simbolo: M l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 5,s
Z = 6 Ferro simbolo: Fe l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 6,s
Z = 7 Cobalto l 0 simbolo: Co 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 7,s
Z = 8 Nichel simbolo: Ni l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 8,s
Z = 9 Rame simbolo: Cu l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 9,s
Z = 0 Zico simbolo: Z l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s
Z = Gallio simbolo: Ga l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s,p
Z = Germaio l 0 simbolo: Ge 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s,p
Z = Arseico l 0 simbolo: As 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s,p
Z = Seleio l 0 simbolo: Se 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s,p
Z = 5 Bromo simbolo: Br l 0 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s,p 5
Z = 6 Kripto l 0 simbolo: Kr 0 PERIODO s, s p 6, s,p 6,d 0,s,p 6
Regola dell OTTETTO - Il livello più estero - qualuque esso sia, o può ospitare più di 8 elettroi i quali si distribuiscoo tra l orbitale s e i orbitali p (esclusi H e He, livello 0 : solo l orbitale s) - Gli elemeti dell VIII GRUPPO vegoo defiiti GAS NOBILI (avedo l ottetto completo o reagiscoo: He e o He, ) Tutti gli atomi tedoo a raggiugere la stabilità di u gas obile ossia a mostrare u livello estero completo
Tavola periodica degli elemeti (860) Elemeti orgaizzati i base al umero atomico e alle loro caratteristiche chimico-fisiche
IA IIA PERIODI icasellati i ordie di umero atomico Z crescete i file ORIZZONTALI adado a capo quado iizia il riempimeto di u uovo livello eergetico IB IIB IIIB IVB VB VIB VIIIB VIIB IXB XB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA GRUPPI 5 6 7 Gli elemeti di uo stesso gruppo hao la stessa CONF. ELETTR. ESTERNA ovvero lo stesso umero di e - el ivello eergetico estero o guscio di valeza (elettroi di valeza)
BLOCCO s orbitali s BLOCCO p orbitali p H Li Na K Be Mg Ca orbitali d BLOCCO d d d d d d 5 d 6 Sc Ti V Cr M Fe d 7 d 8 d 9 d 0 Co Ni Cu Z B Al Ga C Si Ge N P As O S Se F Cl Br He Ne Ar Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd I S Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At R Fr Ra Ac Ku s s ELEMENTI di TRANSIZIONE p p p p p 5 p 6 Latiidi Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Attiiti Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw orbitali f BLOCCO f f f f f f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 0 f f f f