Ese 2 Orbitali e numeri quantici

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ESERCITAZIONE N° 2 Orbitali e numeri quantici ESERCIZIO 1 Spiegare perché sono necessari tre numeri quantici per descrivere un orbitale. Quale caratteristica della struttura tridimensionale di un orbitale è definita da ciascun numero quantico? Soluzione Per descrivere le tre dimensioni nello spazio sono necessari tre numeri quantici. I numeri descrivono quanto segue: n, dimensione; l, forma; e m, orientamento. Orbitale s (l=0) Orbitali p (l=1) Orbitali d (l=2) ESERCIZIO 2 Quale tra le seguenti combinazioni di numeri quantici n, l, m e s è legittima? a) 4, -2, -1- 1/2 b) 4, 2, 3, 1/2 c) 4, 3, 0, 1 d) 4, 0, 0, -1/2 Soluzione Secondo le regole di selezione si ha che: 1) n può assumere tutti i valori interi positivi 1, 2, 3…. 2) l può assumere solo i valori interi compresi tra 0 ed n - 1; l = 0, 1, 2…. 3) m può assumere i valori interi tra -l e +l 4) s può assumere due valori +1/2 e -1/2 In base a tali regole si ha che l'unica combinazione legittima è la d Le configurazioni elettroniche e la tavola periodica ESERCIZIO 3 Predire le configurazioni elettroniche per il calcio (Z = 20) e lo zinco (Z = 30) dalla loro posizione nella tavola periodica. Soluzione Il calcio si trova nella seconda colonna e n ella quarta riga della tavola. La seconda colonna corrisponde al riempimento dell’orbitale s. L’orbitale 1s viene riempito nella prima riga, l’orbitale 2 s nella seconda riga e così via. Nella quarta riga si riempie l’orbitale 4 s. Il calcio possiede quindi tutti gli elettroni dell’argo più un orbitale 4s pieno. Ca (Z = 20) [Ar] 4s2 Lo zinco è il decimo elemento nella zona della tavola periodica dove vengono riempiti gli orbitali d. Lo zinco possiede quindi un sottoguscio di orbitali p pieno. La domanda r isulta essere: quale insieme di orbitali d è stato riempito? Anche se lo…