Configurazione elettronica, numeri quantici - Chimica

Chimica 1. Atomo

Nel 1910 Rutherford (1871-1937), per studiare la struttura atomica, bombardò una lamina d’oro con particelle α [atomi di elio con 2 cariche positive].

Osservò: gli atomi fossero costituiti da spazi vuoti, e che tutta la massa fosse concentrata in una zona piccolissima, carica positivamente, Nucleo.

Configurazione elettronica

Modello atomico di Bohr-Sommerfeld (1913).

Leggi fondamentali della meccanica classica.

F_coulomb = ¹/_4πε0 • q²/r

F_centrifuga = mv²/r

dove ε₀ = 8.85 x 10⁻¹² F/m

ε₂ = mv²r /m²

r = ^e2/_mv²

v_z = ^e/_√mr

Quantizzazione momento angolare

mv_r = n^h/_2π

dove h = 6.626 x 10⁻³⁴ J•sec

Chimica 1. L'atomo

Nel 1910 Rutherford (1871-1937), per studiare la struttura atomica, bombardò una lamina d'oro con particelle α [atomi di elio con 2 cariche positive].

Osservò: gli atomi fossero costituiti da spazi vuoti, e che tutta la massa fosse concentrata in una zona piccolissima, carica positivamente, Nucleo.

Configurazione elettronica

Modello atomico di Bohr-Sommerfeld (1913).

Leggi fondamentali della meccanica classica.

f=ma

F_coulomb = 1/4πε₀ * (qq'/r)

F_centripeta = mv²/r

dove ε₀ = 8.85x10^-12 F/m

(costante dielettrica del vuoto)

e²/r² = mv²/r

r = e²/mv²

v_z = e/√(mr)

Quantizzazione momento angolare

mvr = n

dove h = 6.626 x 10^-34 J•sec

Quantizzazione raggio delle orbite

della ② mvr = _h/_2π r = _nh/_2πmv → r² = _n²_h²/_4π²_m²_v² se sostituisco nelle ① _e²/_r² = _mv²/_r r = _n² _h²/_4π²_me² dove n = 1,2,3,...

Quantizzazione dell'energia

E_n = E_cin + E_pot = -₁/_2mv² = -_e²/_r dalla ① _e²/_r² = _mv²/_r si ha: _mv² = _e²/_r E_n = ₁/_{2 e}²/_r - _e²/_r = -_e²/_2r

essendo i raggi quantizzati in base a r = _n² _h²/_4π²_me² dove n = 1,2,3,...

E_n = -₁/_n² _2π²_me⁴/_h²

Quantizzazione dell'elettrone

B quantizzaz_lee dell'elettrone

emissione di luce da parte atomo e legato elettroni, che ruoterebbero attorno al nucleo.

• 1) Per saltare da un'orbita ad un'altra di livello energetico più alto, l'elettrone deve assorbire energia.
• 2) Quando l'elettrone cade su un livello di energia inferiore l'atomo emette una luce caratteristica: emette energia.
• 3) L'energia emessa o assorbita è uguale alla differenza fra le energie delle due orbite. _E = E_i - E_f = h _{frequenza del fotone} energia _{del fotone emesso}

Esempio

Per n₁ → E₁ = -13,6 eV

n₂ → n₄

devo calcolare E₂ e E₄

E = -¹/_n²

E₁ = ¹/_2¹ = 1/4 = 4

E₂ = ¹/_4² = 16

E₄ = ¹/_2² = 16

ΔE = E₄ - E₂ = E₂ - ^E₂/₁₆ ^E₁/₉ se l'energia è positiva, significa che l'ha assorbita

se l'energia è negativa, significa che è stata persa/emessa

Così mi calcolo:

v = ^ΔE/_h e λ = C / v

Onde elettromagnetiche

A: Ampiezza: distanza del massimo di una cresta dal livello cor