Area Scientifica e Farmaceutica - Teoria & Test

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CAPITOLO 2
Il modello atomico a orbitali
2.1 • Le basi teoriche del modello a orbitali
Il modello atomico a orbitali è il modello più attuale che indaga sulla composi-
zione dell’atomo e, al contrario dei modelli precedenti, è un modello “proba-
bilistico”. Prima di descriverlo, è opportuno però ricordare brevemente i con-
cetti fondamentali del modello atomico di Bohr, in parte superati, ma in parte
accettati nel modello ad orbitali.
Secondo Bohr:
• un elettrone si muove intorno al nucleo seguen-
do precise traiettorie, dette orbite, alle quali cor-
rispondono altrettanti stati energetici (Fig. 2.1);
• al crescere del raggio dell’orbita, cresce anche
l’energia dell’elettrone;
• un elettrone che si trovi su una certa orbita, per
esempio con energia E 1, può passare su quella
cui compete una maggiore energia (E 2) soltanto
se gli viene fornita la quantità di energia suffi-
ciente, cioè E2 – E1. Il passaggio inverso avviene
con l’emissione della stessa quantità di energia
(Fig. 2.2). In altre parole un elettrone può as-
sorbire o emettere energia soltanto attraverso quantità finite, dette “quanti” di
energia . Questo è il principio della quantizzazione dell’energia, che fa parte della
teoria quantistica dell’energia , e rappresentò un caposaldo del modello atomico
di Bohr.
Una conseguenza di questa teoria è che un elettrone non può cadere sul nucleo, in
quanto non può assumere un’energia inferiore alla minima “permessa”, relativa cioè
all’orbita con energia più bassa.
•• Figura 2.2 Nel passaggio dall’orbita
3 all’orbita 4 l’elettrone deve assorbire
una quantità di energia paria a E4 – E3,
che viene invece emessa quando l’elet-
trone torna sull’orbita 3.
–
–
+ Nucleo
1 2 3 4
Assorbimento
di energia
+ Nucleo
1 2 3 4
Emissione
di energia
Il modello atomico ad orbitali si basa sui seguenti presupposti:
Gli elettroni hanno una doppia natura, come la luce: corpuscolare e ondula-
toria, secondo quanto affermato dal fisico De Broglie.
•• Figura 2.1 Modello atomico dell'a-
zoto secondo Bohr.
Orbita
Elettroni
Protoni
Neutroni
++ +
+ +
+ +
–
–
–
–
–
–
–