Riempimento degli Orbitali e Configurazione Elettronica

ORDINE DI RIEMPIMENTO DEGLI ORBITALI

Esistono delle specifiche regole di riempimento per sistemare gli elettroni nei rispettivi orbitali, e

quindi trovare l’esatto numero di orbitali per ogni atomo.

- In ogni orbitale non vi possono essere più di due elettroni.

Questi due elettroni devono però avere una caratteristica che è lo “spin”. Lo spin è la rotazione che

gli elettroni fanno intorno al loro asse, oltre a quello che fanno intorno al nucleo. Lo spin può

essere in senso orario o antiorario ed è definito dal quarto numero quantico (ms o numero

magnetico di spin).

- Se in un orbitale ci sono due elettroni, questi devono avere numero di spin opposto.

In un atomo due elettroni qualsiasi avranno sempre almeno un numero quantico differente. Se

hanno tutti e quattro i numeri quantici uguali sono coincidenti (sono lo stesso elettrone).

- L’elettrone occupa il primo orbitale libero che ha meno energia.

Quando l’elettrone deve posizionarsi all’interno di un orbitale, sceglie quello che, ancora libero, è

più vicino al nucleo.

- Se ci sono più orbitali con la stessa energia, gli elettroni tendono a stare il più lontano

possibile tra loro.

Quando ci sono degli orbitali isoenergetici o degeneri (ovvero con la stessa energia), come per

esempio gli orbitali di tipo p che sono 3 per ogni livello energetico n, gli elettroni si dispongono

prima ognuno in uno dei tre orbitali p, tutti con numero di spin uguale, e poi il quarto, quinto e

sesto elettrone vanno a completare i 3 orbitali p semipieni.

↑ → ↑ ↑ → ↑ ↑ ↑ → ↑↓ ↑ ↑ → ↑↓ ↑↓ ↑ → ↑↓ ↑↓ ↑↓

Ogni quadratino corrisponde ad un orbitale, le frecce indicano ognuna un elettrone e la loro

direzione indica lo spin.

Di sotto si riporta lo schema di riempimento degli orbitali. Il livello energetico aumenta andando

verso il basso. Per riempire lo schema si segue la regola della diagonale.

Energia 1

2

3

4

5

6

7

Fare la Configurazione elettronica degli elettroni significa definirla con i numeri

quantici. - -

IDROGENO, H = 1 e ELIO, He = 2 e

↑↓ 2

1s

↑ 1

1

2

1

2 - -

LITIO, Li = 3 e BERILLIO, Be = 4 e

2 2

↑↓ 1

1 1s 2s

↑

2

1 ↑↓

2 - -

BORO, B = 5 e CARBONIO, C = 6 e

↑↓ 2 2 2

1s 2s p 1

1 ↑↓ ↑

2

1 ↑↓ ↑ ↑

2 - -

AZOTO, N = 7 e OSSIGENO, O = 8 e

↑↓ 2 2 4

1s 2s p 3

1 ↑↓ ↑ ↑ ↑

2

1 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑

2 - -

FLUORO, F = 9 e NEON, Ne = 10 e

↑↓ 2 2 6

1s 2s p 5

1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

2

1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 - -

SODIO, Na = 11 e MAGNESIO, Mg = 12 e

↑↓ 2 2 6 2

1s 2s p 3s

↑↓ 2 2 6 1

1 1s 2s p 3s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑

3

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓

3 - -

ALLUMINIO, Al = 13 e SILICIO, Si = 14 e

↑↓ 2 2 6

1s 2s p

↑↓ 2 2 6 2 1

1 1s 2s p 3s p

2 2

3s p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑

3

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑ ↑

3 - -

FOSFORO, P = 15 e ZOLFO, S = 16 e

↑↓ 2 2 6

1s 2s p

↑↓ 2 2 6 2 3

1 1s 2s p 3s p

2 4

3s p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑ ↑ ↑

3

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑ ↑

3 - -

CLORO, Cl = 17 e ARGON, Ar = 18 e

↑↓ 2 2 6

1s 2s p

↑↓ 2 2 6 2 5

1 1s 2s p 3s p

2 6

3s p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

3

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

3 - -

POTASSIO, K = 19 e CALCIO, Ca = 20 e

↑↓ 2 2 6 2 6

1s 2s p 3s p

↑↓ 2 2 6 2 6 1

1 1s 2s p 3s p 4s

2

4s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

3 ↑↓

4 - -

SCANDIO, Sc = 21 e TITANIO, Ti = 22 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 1 2

1 1s 2s p 3s p d 4s

2

4s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

3 ↑↓

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑ ↑

3 ↑↓

4 -

VANADIO, V = 23 e

↑↓ 2 2 6 2 6 3 2

1 1s 2s p 3s p d 4s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑

3 ↑↓

4 -

CROMO, Cr = 24 e La configurazione elettronica del Cromo è,

↑↓ 2 2 6 2 6 5 1

1 1s 2s p 3s p d 4s secondo i canoni visti in precedenza errata, ma

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 gli permette di essere più stabile nel fare i

legami. Si formani infatti 6 orbitali semipieni

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

3 (con un solo elettrone) e questo permette al

cromo di fare 6 legami.

↑

4 - -

MANGANESE, Mn = 25 e FERRO, Fe = 26 e

↑↓ 2 2 6 2 6 6

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 5 2

1 1s 2s p 3s p d 4s

2

4s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

3 ↑↓

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑ ↑ ↑ ↑

3 ↑↓

4 - -

COBALTO, Co = 27 e NICHEL, Ni = 28 e

↑↓ 2 2 6 2 6 8

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 7 2

1 1s 2s p 3s p d 4s

2

4s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑

3 ↑↓

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓↑ ↑

3 ↑↓

4 - -

RAME, Cu = 29 e ZINCO, Zn = 30 e

↑↓ 2 2 6 2 6 10

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 10 1

1 1s 2s p 3s p d 4s

2

4s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓

3 ↑↓

4 - -

GALLIO, Ga = 31 e GERMANIO, Ge = 32 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 10 2 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p

2 2

4s p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓

3 ↑↓ ↑ ↑

4 - -

ARSENICO, As = 33 e SELENIO, Se = 34 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 3

1 1s 2s p 3s p d 4s p

2 4

4s p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑ ↑ ↑

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓

3 ↑↓ ↑↓↑ ↑

4 - -

BROMO, Br = 35 e KRIPTON, Kr = 36 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2

1s 2s p 3s p d

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5

1 1s 2s p 3s p d 4s p

2 6

4s p

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

4

1 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

2 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓

3 ↑↓ ↑↓↑↓↑↓

4 -

RUBIDIO, Rb = 37 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

4 ↑

5 -

STRONZIO, Sz = 38 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 2

1 1s 2s p 3s p d 4s p 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

4 ↑↓

5 -

ITTRIO, Y = 39 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 1 2

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

4 ↑↓

5 -

ZIRCONIO, Zr = 40 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 2 2

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑

4 ↑↓

5 -

NIOBIO, Nb = 41 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 4 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑

4 ↑

5 -

MOLIBDENO, Mo = 42 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 5 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

4 ↑

5 -

TECNEZIO, Tc = 43 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 6 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑

4 ↑

5 -

RUTENIO, Ru = 44 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 7 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

2 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑

4 ↑

5 -

RODIO, Rh = 45 e

↑↓ 2 2 6 2 6 2 2 5 8 1

1 1s 2s p 3s p d 4s p d 5s