1. Livelli di energia e conchiglie:
* Livelli di energia: Gli elettroni esistono in specifici livelli di energia attorno al nucleo. Questi livelli sono indicati dal numero quantico principale (N), che può essere qualsiasi intero positivo (1, 2, 3, ecc.). Numeri più alti indicano livelli di energia più elevati.
* Shells: Ogni livello di energia corrisponde a un guscio di elettroni. Il primo guscio (n =1) è più vicino al nucleo e le successive conchiglie sono più lontane.
2. Subshells e orbitali:
* Subshells: Ogni guscio di elettroni è diviso in sottoinsiemi, indicato da lettere (s, p, d, f).
* s-subshell: Contiene solo un orbitale, che può contenere fino a 2 elettroni.
* p-subshell: Contiene tre orbitali, ciascuno con fino a 2 elettroni (totale di 6 elettroni).
* d-subshell: Contiene cinque orbitali, ciascuno con fino a 2 elettroni (totale di 10 elettroni).
* f-subshell: Contiene sette orbitali, ciascuno con fino a 2 elettroni (totale di 14 elettroni).
* Orbitali: Ogni sottosuolo è composta da uno o più orbitali atomici, che sono regioni dello spazio in cui esiste un'alta probabilità di trovare un elettrone.
3. Ordine di riempimento e regola di Hund:
* Principio di Aufbau: Gli elettroni riempiono gli orbitali a partire dal livello di energia più basso e si muovono.
* Principio di esclusione di Pauli: Ogni orbitale può contenere un massimo di due elettroni e questi elettroni devono avere giri opposti (rappresentati come rotazione ↑ e girare verso il basso ↓).
* Regola di Hund: Quando si riempiono gli orbitali all'interno di una sottoscala, gli elettroni occuperanno ciascuno orbitale individualmente prima di abbinare lo stesso orbitale.
4. Configurazione elettronica:
La configurazione di elettroni di un atomo descrive la distribuzione di elettroni nei suoi orbitali. Ad esempio, la configurazione elettronica di ossigeno (O) è 1S²2S²2P⁴, che significa:
* 1S²: Il primo guscio (n =1) ha 2 elettroni nello S-subshell.
* 2s²: Il secondo guscio (n =2) ha 2 elettroni nella S-SSHELL.
* 2p⁴: Il secondo guscio (n =2) ha 4 elettroni nel p-subshell (due orbitali riempiti con un elettrone ciascuno e uno orbitale riempito con due elettroni).
Esempio:
Consideriamo l'elemento azoto (N), che ha 7 elettroni.
1. Livelli di energia: I primi due livelli di energia (n =1 e n =2) sono riempiti.
2. Sottosegri: Il primo shell ha solo la S-Subshell (1S). Il secondo shell ha le sottosezze S e P (2S e 2P).
3. Orbitali: La sottoshell 1s ha un orbitale, la sottoshell 2s ha un orbitale e la sottoshell 2p ha tre orbitali.
4. Configurazione elettronica:
* 1S²: L'orbitale 1S è riempito con 2 elettroni.
* 2s²: L'orbitale 2S è riempito con 2 elettroni.
* 2p³: Gli orbitali 2p sono riempiti con 3 elettroni. Ciascuno dei tre orbitali 2p riceve un elettrone (regola di Hund).
Pertanto, la configurazione elettronica dell'azoto è 1S²2S²2P³.
In sintesi:
Il posizionamento degli elettroni nei gusci orbitali segue un ordine specifico basato su livelli di energia, sottoschetti, orbitali e alcune regole chiave:il principio di Aufbau, il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund. Queste regole determinano la configurazione di elettroni di un atomo, che è un aspetto fondamentale del suo comportamento chimico.
