Introduzione biochimica

ELETTRONICHE

Un'orbitale è una distribuzione di probabilità, cioè la variazione della densità dell'anube elettronica di un'orbitale che si correla con la probabilità di identificare la presenza dell'elettrone. La diversa forma e grandezza degli orbitali dipendono dall'energia degli elettroni in esse presenti.

La configurazione degli elettroni e degli orbitali di un atomo è definita da 4 numeri quantici: n, l, m e ms.

• n: numero quantico principale, definisce le dimensioni e l'energia dell'orbitale, assume valori interi positivi (da 1 a 7) e aumentando il valore di n, aumenta la distanza degli elettroni dal nucleo, quindi le dimensioni e l'energia dell'orbitale.
• l: numero quantico secondario, indica la forma dell'orbitale, assume valori compresi tra 0 e n-1, tutti gli orbitali con lo stesso valore di n, ma con diverso valore di l.
• m: numero quantico che definisce l'orientamento

Il numero quantico di spin, ms, descrive il movimento dell'elettrone rispetto al proprio asse, se sta girando in senso orario o antiorario.

1) PRINCIPIO DI ESCLUSIONE DI PAULI: ogni elettrone in un atomo ha un'unica combinazione di 4 numeri quantici, ne consegue che ciascun orbitale non può contenere più di 2 elettroni. Gli elettroni che occupano lo stesso orbitale devono essere di spin opposto.

Il ruotare di un elettrone intorno al proprio asse crea un campo magnetico. La distribuzione degli elettroni di un atomo all'interno degli orbitali dei diversi livelli viene definita configurazione elettronica dell'atomo. Gli orbitali vengono rappresentati graficamente mediante quadratini. Gli elettroni vengono rappresentati da frecce verticali, il verso della freccia indica lo spin: 1 per l'orbitale s, 3 per gli orbitali p, 5 per gli orbitali d e 7 per gli orbitali f. Ogni orbitale può contenere 0, 1 o 2 elettroni.

2) PRINCIPIO DI AUFBAU:

Gli elettroni vengono caricati sugli orbitali uno alla volta, partendo dall'orbitale a più bassa energia; così gli orbitali più interni vengono riempiti prima di quelli più esterni.

3) REGOLA DI HUND: elettroni dello stesso sottolivello tendono ad assumere spin parallelo.

Per stato fondamentale di un atomo si intende la condizione di minima energia che contraddistingue l'atomo, in contrapposizione allo stato eccitato.

La configurazione elettronica dice quali elettroni posso muovere tra un atomo e l'altro.

Orbitale: spazio definito intorno al nucleo con elevata probabilità di incontrare gli elettroni. Sono caratterizzati attraverso quattro numeri quantici che servono a dare una sorta di identikit specifico dell'elettrone.

In un atomo non esistono quattro elettroni con gli stessi numeri quantici.

La distribuzione degli elettroni di un atomo all'interno degli orbitali dei vari livelli viene definita configurazione elettronica.

Dell'atomo. Bisogna conoscere il numero atomico (z), cioè il numero di protoni che in un atomo neutro è uguale al numero degli elettroni. La configurazione elettronica permette di sapere quanti sono gli elettroni di valenza, cioè gli elettroni degli orbitali dei livelli più estremi, che determinano come un elemento reagirà con gli altri elementi.

Regola dell'ottetto: la maggior parte degli elementi reagiscono in maniera tale che il loro guscio di valenza contenga 8 elettroni.

La tavola periodica è stata costruita basandosi su caratteristiche degli atomi, si basa sulla legge periodica, per la quale la configurazione degli atomi varia in senso crescente o decrescente in base al numero atomico.