Cos'è orbitali?

Gli orbitali atomici sono una funzione matematica che descrive il comportamento ondulatorio di un elettrone in un atomo. Più precisamente, descrive la regione dello spazio attorno al nucleo dove è più probabile trovare un elettrone con una certa energia. Non si tratta di traiettorie definite, come le orbite dei pianeti attorno al Sole, ma di distribuzioni di probabilità.

Ecco alcuni aspetti importanti degli orbitali:

• Numeri quantici: Ogni orbitale è definito da un insieme di numeri quantici:

  • Numero quantico principale (n): determina il <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/livello%20energetico">livello energetico</a> principale dell'elettrone (n=1, 2, 3...). Più alto è n, maggiore è l'energia e maggiore è la distanza media dell'elettrone dal nucleo.
  • Numero quantico angolare o azimutale (l): definisce la forma dell'orbitale e il suo momento angolare orbitale (l=0, 1, 2,... n-1). I valori di l sono spesso indicati con le lettere s, p, d, f, ecc. (l=0 corrisponde a s, l=1 a p, l=2 a d, l=3 a f).
  • Numero quantico magnetico (ml): specifica l'orientamento spaziale dell'orbitale all'interno di un sottolivello (ml = -l, -l+1, ..., 0, ..., l-1, l). Ad esempio, per l=1 (orbitali p), ci sono tre possibili valori di ml (-1, 0, +1), corrispondenti a tre orbitali p orientati lungo gli assi x, y e z.
  • Numero quantico di spin (ms): descrive il momento angolare intrinseco dell'elettrone, chiamato spin. Può assumere solo due valori: +1/2 (spin-up) o -1/2 (spin-down).

• Forme degli orbitali: Gli orbitali s sono sferici, mentre gli orbitali p hanno una forma a "manubrio". Gli orbitali d e f hanno forme più complesse. La forma di un orbitale rappresenta la regione dello spazio dove la probabilità di trovare l'elettrone è più alta.

• Occupazione degli orbitali: Secondo il <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/principio%20di%20esclusione%20di%20Pauli">principio di esclusione di Pauli</a>, ogni orbitale può contenere al massimo due elettroni, purché abbiano spin opposto.

• Configurazione elettronica: La configurazione elettronica di un atomo descrive quali orbitali sono occupati dagli elettroni. La configurazione elettronica è cruciale per comprendere le proprietà chimiche di un elemento. Le configurazioni elettroniche sono determinate seguendo delle regole, come il <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/principio%20di%20Aufbau">principio di Aufbau</a>, la regola di Hund e il principio di esclusione di Pauli.

• Ibridazione: In molte molecole, gli orbitali atomici si mescolano per formare <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/orbitali%20ibridi">orbitali ibridi</a>, che hanno forme e orientamenti diversi dagli orbitali atomici originali e che sono più adatti alla formazione di legami chimici. Esempi comuni includono l'ibridazione sp, sp2 e sp3.