Volume 1

Il sottolivello 2 s possiede un energia più bassa rispetto al sottolivello 2 p. Il sottolivello 3 s ha un energia minore del 3 p che, sua volta, ha un energia inferiore del 3 d (Fig. 3.12). a 3. Terzo numero quantico ml b c z x z x y y Gli orbitali sono indicati dal terzo numero quantico, che viene contrassegnato con il simbolo ml. Per orbitale si intende la ragione di spazio, cioè la nuvola elettronica, descritta dell elettrone che ruota intorno al nucleo in un dato livello di energia. L orientamento spaziale della nuvola elettronica (orbitale) è indicato dal numero quantico ml. Il valore di ml dipende dal valore di l, in quanto per ogni valore di l, il numero quantico ml può avere ogni valore intero tra l e l, incluso lo zero. Cioè: ml = l . +1, 0, 1 . l Figura 3.13. Tre modi di rappresentare l orbitale 1 s. a), b) La densità della nuvola elettronica è proporzionale alla probabilità di trovare l elettrone. c) La sfera racchiude la zona in cui vi è il 95% di probabilità di trovare l elettrone. Per comprendere meglio questa regola, consideriamo un sottolivello s (I = 0). In questo caso, m1 è uguale a 0, ciò vuol dire che un sottolivello s ha un solo orbitale (a forma di sfera) (Fig. 3.13). Se consideriamo un sottolivello p (l = 1) il numero quantico ml può assumere i valori 1, 0, 1. Quindi, ogni sottolivello p contiene tre orbitali che sono simmetrici rispetto agli assi cartesiani; pertanto questi tre orbitali vengono indicati con i simboli px (simmetrico rispetto all asse x), py (simmetrico rispetto all asse y), pz (simmetrico rispetto all asse z) (Fig. 3.14). In generale, per un sottolivello di numero quantico l esistono 2 l + 1 orbitali, tutti con la stessa energia. 3. 8 Configurazioni elettroniche Applicando le regole esposte nel paragrafo precedente, è possibile assegnare i numeri quantici ad ogni elettrone di un atomo. Un metodo più semplice per descrivere la distribuzione degli elettroni in un atomo è rappresentare la sua configurazione elettronica. Configurazione elettronica = numero di elettroni presenti in ogni livello energetico principale e in ogni sottolivello. Nella Tabella 3.2 sono riportate le configurazioni elettroniche dell idrogeno e 1H Figura 3.14. Le forme dei tre orbitali 2 p. 62 Configurazione elettronica Diagramma orbitalico Numeri quantici (n l m1 ms) Tabella 3.2. (un elettrone) 1 s1 ( ) 1, 0, 0, +1/2 He (due elettroni) 1 s2 ( ) 1, 0, 0, +1/2 1, 0, 0, 1/2