Riempimento degli Orbitali e Configurazione Elettronica

Ordine di Riempimento degli Orbitali e Configurazione Elettronica degli Elementi

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.

Fare la Configurazione elettronica degli elettroni significa definirla con i numeri quantici.

In allegato si riporta lo schema di riempimento degli orbitali e la configurazione elettronica dei primi 56 elementi della tavola periodica. Il livello energetico aumenta andando verso il basso. Per riempire lo schema si segue la regola della diagonale.