Struttura elettronica

Question 1

modello planetario di Rutherford

Answer 1

nucleo rappresenta il sole e gli e- i pianeti che gli ruotano attorno-
non spiega il comportamento degli e- che, secondo leggi elettromagnetiche l’e- avrebbe dovuto perdere energia nel tempo finendo per collassare sul nucleo

Question 2

radiazione elettromagnetica

Answer 2

trasporta energia muovendosi nello spazio ad una velocità molto elevata.
ha proprietà elettriche e magnetiche, le sue proprietà ondulatorie derivano dalle periodiche oscillazioni delle sue 2 componenti

Question 3

frequenza della rad elettromagnetica

Answer 3

si indica con il simbolo v (nu) ed è il n° di creste che passano in un punto fisso nell’unità di tempo

Question 4

lunghezza d’onda

Answer 4

si indica con il simbolo lambda ed è la distanza tra 2 max/min consecutivi

Question 5

ampiezza

Answer 5

si indica con a ed è la max altezza della cresta dell’onda rispetto alla base

Question 6

velocità della rad nel vuoto

Answer 6

nota come velocità della luce. c=2,998*10^8 m/s

Question 7

teoria quantistica di Plank

Answer 7

nei processi fisici l’energia non può essere trasferita in modo continuo, cioè in quantità piccole a piacere, ma in quantità ben stabilite dette quanti

Question 8

quanto

Answer 8

ogni quantità fissa di energia.
un atomo può cambiare il suo stato energetico solo mediante assorbimento/emissione di quanti di energia

Question 9

effetto fotoelettrico

Answer 9

emissione di e- dalla superficie di un metallo illuminata da luce monocromatica di energia sufficiente, con la conseguente generazione di una corrente elettrica

Question 10

Einstein sulla rad elettromagnetica

Answer 10

la radiazione elettromagnetica è costituita da particelle (fotoni), ciascun fotone ha energia proporzionale alla frequenza della radiazione elettromagnetica e non alla sua intensità/luminosità.
l’e- viene emesso solo se il metallo è colpito da fotoni di energia sufficiente

Question 11

teoria fotonica

Answer 11

un fascio di luce è costituito da un n° enorme di fotoni, l’intensità (brillantezza) della luce è in relazione con il n° di fotoni che incidono sulla superficie metallica nell’unità di tempo ma non con la loro energia.
affinchè sia emesso un e-, deve essere assorbito un fotone di una certa energia min, poichè dipende dalla frequenza (E=hv) la teoria prevede una frequenza di soglia

Question 12

equazione di Rydberg

Answer 12

consente di calcolare le lunghezze d’onda di tutte le righe dello spettro dell’idrogeno

Question 13

postulati di Bohr

Answer 13

1. agli e- è permesso descrivere soltanto orbite con un determinato raggio, corrispondenti a energie ben definite
2. l’e- non emette energia quando si trova in un’orbita permessa
3. l’e- assorbe/emette energia solo quando passa da un livello permesso ad un altro. l’energia è emessa come fotone

Question 14

le onde di de Broglie

Answer 14

de Broglie suggerì che l’e- poteva essere descritto sia come corpuscolo che come onda.
associa ad una particella di massa m che si muove a velocità v un’onda avente lunghezza d’onda: lambda=h/p con p=mv (momento lineare della particella).
dimostrò che la condizione di quantizzazione del momento angolare poteva essere derivata direttamente dalla nat ondulatoria dell’e- e ne diventava una sua naturale conseguenza

Question 15

onde stazionarie

Answer 15

una corda tesa vibra ma non sono possibili solo le oscillazioni x le quali la lunghezza della corda L corrisponde ad un n° intero di semilunghezze d’onda, le lunghezze d’onda permesse sono n*(lambda/2)=L.
de Broglie suggerì che all’e- potesse essere associata un’onda stazionaria

Question 16

principio di indeterminazione di Heisenberg

Answer 16

non è possibile det contemporaneamente e con una precisione arbitrariamente elevata coppie di grandezze fisiche complementari come la posizione e il momento lineare

Question 17

come misurare la velocità o posizione di un elettrone? (collegato al principio di indeterminazione di Heisenberg)

Answer 17

è necessario colpirlo con un’altra particella (es un fotone) e la conseguenza è che la stessa misurazione altera la traiettoria dell’e- con il risultato di rendere impossibile det simultaneamente le due grandezze (indipendentemente dall’efficienza del sistema di misura).
se si conosce il momento con poca incertezza allora è grande l’incertezza sulla posizione

Question 18

densità di probabilità

Answer 18

(funzione d’onda)^2
è la probabilità di trovare la particella entro una piccola regione, diviso il V di tale regione.
x calcolare la probabilità che la particella si trovi in una piccola regione dello spazio moltiplichiamo la densità di probabilità per il V di tale regione

Question 19

condizioni che le funzioni d’onda devono soddisfare

Answer 19

1. essere funzioni finite e continue ad un solo valore in ogni punto dello spazio
2. tendere a 0 o all’infinito
3. l’integrale del loro quadrato esteso a tutto lo spazio deve essere = a 1
   le funzioni d’onda possono assumere anche valori –, ma (funz d’onda)^2 solo valori ++

Question 20

cos’è l’orbita?

Answer 20

è la traiettoria circolare/ellittica lungo la quale un e- si muoverebbe intorno al nucleo.
l’immagine geometrica dell’orbitale è la superficie dello spazio nella quale la probabilità di trovare l’e- è max, ad ogni orbitale compete un particolare livello di energia

Question 21

numero quantico principale

Answer 21

“n”, tutti gli orbitali che hanno lo stesso valore di n appartengono allo stesso livello (guscio/strato). n è correlato all’energia, le energie degli orbitali crescono all’aumentare di n

Question 22

numero quantico secondario

Answer 22

“l”, divide i livelli elettronici in gruppi di orbitali detti sottolivelli, determina la forma dell’orbitale.
il valore di n determina i possibili valori di l, valori di l vanno da 0 a n-1
s = 0
p = 1
d = 2
f = 3

Question 23

numero quantico magnetico

Answer 23

“ml”, suddivide i libelli in singoli orbitali e descrive l’orientamento spaziale di un orbitale rispetto agli altri.
valori di ml variano da -l a +l (compreso lo 0)

Question 24

funzioni radiali

Answer 24

n,l. determina come la funzione d’onda e il suo quadrato variano con la distanza r dal nucleo, permettono di confrontare le dimensioni degli orbitali.
> è n + grande è l’orbitale

Question 25

orbitale 1s

Answer 25

la funzione d’onda è sfericamente simmetrica, x un dato raggio il suo valore è identico in tutte le direzioni. il suo valore decresce in maniera esponenziale man mano che ci allontaniamo dal nucleo

Question 26

orbitali p

Answer 26

un sottolivello p è costituito da 3 orbitali di uguale energia.
la grandezza aumenta all’aumentare di n

Question 27

orbitali d

Answer 27

esistono 5 orbitali d per ogni energia data, uno di essi è leggermente diverso.
1 e- che occupa un orbitale d non si troverà mai nel nucleo

Question 28

superfici di isodensità o di contorno

Answer 28

x una data funzione orbitale la superficie di contorno è quella superficie in cui il valore della densità di probabilità elettronica è costante e tale che la probabilità di elettrone al suo interno è pari al valore prefissato

Question 29

densità di probabilità radiale

Answer 29

piuttosto che considerare la probabilità in V infinitesimo si considera la probabilità di trovare un elettrone in un guscio sottile di raggio r e spessore infinitesimo dr

Question 30

spin elettronico

Answer 30

un fascio di atomi contenenti un n° dispari di e- viene diviso in 2 parti quando attraversa un campo magnetico disomogeneo, la carica elettrica dell’e- in movimento genera un debole campo magnetico, il movimento rotatorio noto come spin dell’e- può avvenire in senso orario/antiorario.
chiamato 4° n° magnetico “ms” detto momento angolare intrinseco, ha valore +1/2 o -1/2.
lo spin degli e- influenza la distribuzione degli e- negli orbitali

Question 31

principio di esclusione di Pauli

Answer 31

stabilisce che nello stesso atomo non possono esistere 2 e- che abbiano gli stessi valori dei 4 n° quantici.
ovvero:
1. ciascun orbitale non può contenere + di 2 e-
2. gli e- che occupano lo stesso orbitale devono avere spin opposto

Question 32

carica nucleare efficace

Answer 32

negli atomi multielettronici ogni e- è simultaneamente attratto dal nucleo e respinto dagli altri e-, la’ttrazione nucleare risulta schermata/diminuita rispetto a quanto ci si aspetterebbe, ciò è la carica nulecare efficace Zeff.
< è la Zeff < è l’attrazione verso il nucleo e > è l’energia.

Question 33

come si riempiono i sottolivelli?

Answer 33

seguono 3 regole:
1. principio di minima energia: gli e- occupano gli orbitali a + bassa energia
2. principio di esclusione di Pauli: ogni orbitale contiene un max di 2 e- di spin opposto
3. regola di Hund: quando gli e- devono essere disposti in una serie di orbitali di uguale energia (degeneri) si occupa il > n° di orbitali possibile per avere il < n° di e- appaiati

Question 34

regola di Hund

Answer 34

quando gli e- devono essere disposti in una serie di orbitali di uguale energia (degeneri) si occupa il > n° di orbitali possibile per avere il < n° di e- appaiati

Question 35

principio di minima energia

Answer 35

gli e- occupano gli orbitali a + bassa energia

Question 36

elettroni interni (di core)

Answer 36

sono quelli nel gas nobile precedente e in ogni serie di transizione completata, riempiono tutti i livelli energetici inferiori di un atomo

Question 37

elettroni esterni

Answer 37

sono quelli nel livello energetico + alto, trascorrono la > parte del loro tempo alla max distanza dal nucleo

Question 38

elettroni di valenza

Answer 38

intervengono nella formazione dei composti