Atomi di idrogeno

L’atomo è un sistema tridimensionale, e quindi le soluzioni dell’equazione d’onda sono caratterizzate da tre numeri quantici interi: n, l, m.
Nel risolvere l’equazione la dividiamo in tre parti , la parte radiale, la quale soluzione descrive come la funzione d’onda varia con la distanza dal centro dell’atomo, la parte azimutale, la quale soluzione descrive come la funzione varia rispetto alla distanza sopra o sotto l’equatore dell’atomo, la parte angolare, la quale soluzione descrive come la funzione varia con la longitudine est o ovest dell’atomo. La funzione d’onda totale è il prodotto di queste tre funzioni. Queste soluzioni dell’equazione per l’idrogeno vengono detti orbitali.
Nel separare le parti della funzione troviamo la costante n nella parte radiale, la l nella parte radiale-azimutale, e la m nella azimutale-angolare.
Essendo un sistema tridimensionale avremo tre numeri quantici:
Il numero quantico principale che assume valori interi positivi n = 1,2,3,4…..
Il numero quantico azimutale , l, che assume valori tra 0 ed n-1.
Il numero quantico magnetico, m, che assume valori tra –l e +l.
Gli stati quantici con l = 0,1,2,3,4,5…… sono chiamati s,p,d,f,g,h…..queste funzioni sono dette orbitali.
Ciascun orbitale degli stati quantici, corrisponde alla probabilità di trovare l’elettrone nello spazio.
Il numero quantico principale n è legato alla grandezza dell’orbitale.
Il numero quantico azimutale l è legato alla forma dell’orbitale ed è anche chiamato numero quantico di forma-orbitale: quelli s (l = 0) sono simmetrici, quelli p (l = 1) si estendono lungo l’asse di un piano, quelli d (l = 2) lungo due direzioni perpendicolari tra loro.
Il numero quantico m descrive l’orientamento dell’orbitale nello spazio, quindi è anche chiamato numero quantico orientazione orbitale.
Un quarto numero quantico non ancora menzionato è il numero quantico di spin s = +1/2 o –1/2, che indica la possibilità dell’elettrone di ruotare sul proprio asse in due stati di rotazione