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

1. 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(constante dielettrica del vuoto)

1. e²/r² = mv²/r

   • r = e²/mv²
   • v_z = e/√(mr)

2. 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

B quantizzaz_lee dell'elettroneemissione di luce da parteatom e legato elettroni, che ruoterebbero attorno alnucleo.

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

Cosi mi calcolo:

v = ^ΔE/_h e λ = C / v

Onde Elettromagnetiche

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