Concetti Chiave
- Negli atomi poli-elettronici, gli orbitali p, d e f hanno energia superiore rispetto agli orbitali s dello stesso numero quantico principale n.
- Con numeri quantici principali più alti, la differenza di energia tra orbitali può invertire l'ordine di riempimento, come nel caso dell'orbitale 4s che ha energia inferiore al 3d.
- Negli atomi poli-elettronici, gli elettroni risentono della presenza di altri elettroni, influenzando le energie degli orbitali.
- La forma degli orbitali determina la distanza degli elettroni dal nucleo, influenzando l'attrazione nucleare e l'energia.
- Secondo le regole dell'Aufbau, gli atomi occupano gli orbitali a energia più bassa disponibili, seguendo una costruzione a strati.
Energia degli elettroni negli orbitali
Mentre nell'atomo di idrogeno gli orbitali dello stesso stato hanno la medesima energia, negli atomi poli-elettronici, quindi tutti gli altri, gli orbitali p d e f hanno un energia leggermente superiore a quella degli orbitali s con numero n corrispondente.Questi piccoli aumenti di energia non hanno influenza con gli n più piccoli, con n maggior invece possono far si che per esempio l'orbitale 4s abbia energia inferiore a un orbitale 3d, e questa differenza va via via aumentando man mano che aumenta n. Perché succede questo? perché mentre l’elettrone di H non risente di altri elettroni, questo succede negli atomi poli-elettronici. inoltre, la forma dei diversi orbitali fa si che i loro elettroni possano avvicinarsi in misura maggiore o minore al nucleo, determinandone quindi un attrazione differente. Localizzazione degli elettroni negli orbitali: da qua in poi si parla della localizzazione. Visto che la tendenza di ogni atomo è quella di raggiungere la stabilità, cioè la minima energia possibile, ogni elettrone tende a occupare il livello elettronico libero meno energetico.
Regole dell’Aufbau, o costruzione a strati della configurazione elettronica
• nessun atomo può avere elettroni con la stessa combinazione di numeri quantici, nessun orbitale può quindi avere più di due elettroni;