Chimica inorganica - regole di riempimento degli orbitali

Atomi polielettronici

Per gli atomi polielettronici, l’equazione d’onda non è più risolvibile con esattezza. L’energia (E) di un orbitale dipende sia da n, che da ℓ, nonché dal numero atomico Z e dal riempimento degli orbitali degli strati più interni.

Configurazione degli orbitali

Atomi polielettronici:

• 4f 4d 4p 4s
• 3d 3p 3s
• 2p 2s
• 1s

Numero quantico di spin

Il numero quantico di spin (m_s) è un numero quantico associato all’elettrone ed è in relazione con il movimento rotatorio dell’elettrone intorno al proprio asse. Può assumere solo due valori, ¹⁄₂ o –¹⁄₂.

Regole di riempimento degli orbitali

La configurazione elettronica è la disposizione degli elettroni negli orbitali per l’atomo neutro nel suo stato di minor energia.

• Regole Aufbau, per il riempimento orbitalico:
• Principio della minima energia: gli elettroni occupano orbitali di più bassa energia.
• Principio di Pauli: in un atomo non coesistono elettroni con tutti e quattro i numeri quantici uguali.
• Regola di Hund: massima molteplicità di spin.

Esempi di configurazioni elettroniche

Esempi:

• 6 e-: 1s² 2s² 2p²
• 7 e-: 1s² 2s² 2p³
• 8 e-: 1s² 2s² 2p⁴

Fosforo (P) 15 elettroni:

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

Altri elementi:

• N: 1s² 2s² 2p³
• P: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
• As: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³

Tavola periodica