Le orbitali

Vi ricordate lo spazio vuoto del post precedente ...lo spazio dove si muove l'elettrone.. ecco un bel giorno (o brutto, dipende da come vedi la cosa)  W.K. Heisenberg affermò (principio di indeterminazione) che in un atomo non si può misurare contemporaneamente posizione e velocità istantanea di un elettrone.

Così negli anni seguenti un altro scienziato E.Schrödinger  affermo che, non potendo conoscere la posizione di un elettrone, si poteva almeno calcolare uno spazio in cui al 90% si trova la particella:  l'orbitale.
Ogni orbitale è definita da 3 numeri quantici:

• numero quantico principale n , che corrisponde al livello energetico di un elettrone (da 1 a 7)
• numero quantico secondario l, che indica la forma dell'orbitale (da 0 a (n-1)
• numero quantico magnetico m, che indica l'orientamento dell'orbitale (da -l a +l)

In ogni orbitale è poi presente al massimo una coppia di elettroni che però non possono avere le stesse caratteristiche e così W.Pauli (principio di esclusione) stabilisce un quarto numero quantico, quello di spin m_s , che indica la rotazione dell'elettrone all'interno della orbitale.

Forme delle orbitali 

Come detto prima ci sono varie forme di orbitali : s,p,d,f

L'immagine direi che parla da sola, sono rappresentati forma e orientamenti per ogni tipo di orbitale.... 

Configurazione elettronica

Infine concluderei questo post riportando le regole d' oro per la distribuzione degli elettroni (configurazione elettronica) di un atomo:

1. Gli elettroni occupano gli stati quantici disponibili in modo da spendere meno energia (più ci si avvicina al nucleo meno energia di spende) ;
2. Se in un orbitale coesistono due elettroni essi hanno spin opposto (principio di Pauli);
3. Quando sono presenti orbitali degeneri (un orbitali vuote) gli  elettroni tendono a disporsi singolarmente per occupare tutte le orbitali vuote di uno stesso livello energetico;
4. Gli elettroni si dispongono occupando vari livelli energetici in modo crescente.

L'ordine delle orbitali dal punto di vista energetico varia a seconda del primo e del secondo numero quantico; infatti se noi osserviamo la tavola periodica possiamo notare che i vari elementi sono disposti in modo tale da poter riconoscere la loro configurazione elettronica: il periodo corrisponde al livello mentre il gruppo corrisponde agli elettroni di valenza posti in s o in p.

Ma c'è un eccezione:

nella configurazione elettronica infatti l'orbitale s di un livello maggiore richiede sempre meno energia di un orbitale d o f del livello inferiore e viene per cui ''occupata prima '' dagli elettroni; tutti gli elementi che riempiono d o f sono chiamati elementi di transizione e sono in particolare i metalli (d) , i lantanidi (f) e gli attinidi (f).

 Immagini prese da:                                                                                                                                                                                                            www.wikipedia.org 
chemwiki.ucdavis.edu