Volume 1

stato dimostrato sperimentalmente che l atomo di carbonio è più stabile se il suo sesto elettrone si inserisce nell orbitale 2py con spin parallelo. Il diagramma orbitalico del carbonio è allora: diagramma orbitalico 1s 2s 2px 2py 2pz Una situazione analoga a quella descritta per il carbonio, è abbastanza frequente anche per altri atomi. Esiste un principio che regola il riempimento degli orbitali negli atomi, noto come Regola di Hund. Regola di Hund = all interno di un dato sottolivello, l ordine di riempimento è tale da ottenere il massimo numero di orbitali semipieni. In questi orbitali semipieni i singoli elettroni hanno spin paralleli. Per costruire correttamente i diagrammi orbitalici degli atomi bisogna ricordare le seguenti regole. Regole per la costruzione corretta dei diagrammi orbitalici 1. un orbitale si dice pieno quando sono presenti due elettroni 2. i due elettroni presenti in un orbitale hanno spin antiparalleli e vengono detti appaiati 3. viene definito orbitale semipieno quando è presente un solo elettrone 4. l elettrone presente in un orbitale semipieno viene definito spaiato 5. in accordo con la Regola di Hund, in un dato sottolivello il numero di orbitali semipieni è il più alto possibile 6. quando un atomo contiene due o più elettroni spaiati, come nel caso di C, N e O, essi hanno spin paralleli La Regola di Hund è basata su dati sperimentali. Infatti, è possibile determinare se in un atomo sono presenti elettroni spaiati. Nei solidi, ciò si ottiene studiando il loro comportamento in un campo magnetico. Se sono presenti elettroni spaiati il solido viene attratto dal campo magnetico e definito solido paramagnetico. Se invece nel solido non sono presenti elettroni spaiati, esso viene respinto dal campo magnetico e detto diamagnetico. Analogamente, è possibile dimostrare la presenza di elettroni spaiati o appaiati in tutti gli elementi chimici. LAB Analisi qualitativa per via secca o analisi alla fiamma Per poter procedere all analisi alla fiamma occorre utilizzare una sorgente di calore. In laboratorio, come sorgente di calore, si usa il metano (CH4). Questo combustibile viene bruciato nel becco Bunsen (Lab Fig. 3.1), formato da un piedistallo, da un tubo verticale (cannello di combustione) che presenta alla base due fori e una ghiera anch essa forata. Quando i fori della ghiera coincidono con quelli del tubo di combustione si ha una fiamma di colore azzurro (fiamma ossidante). Girando la ghiera nella posizione a fori completamente chiusi, l accesso dell aria viene impedito e si ottiene una fiamma molto luminosa di colore giallo (fiamma riducente). Nelle posizioni intermedie della ghiera si ha un passaggio graduale delle proprietà della fiamma. Per svolgere correttamente l analisi qualitativa per via secca la fiamma del becco Bunsen deve essere ossidante. 66