Struttura interna dell’atomo: numeri quantici e loro significato
I numeri quantici vengono utilizzati per descrivere i livelli di energia degli atomi. Nel tentativo di spiegare come gli elettroni sono distribuiti attorno al nucleo atomico, si può fare riferimento al modello dell’atomo di Bohr. Niels Bohr, nel 1913, propose che gli elettroni si muovessero in orbite circolari attorno al nucleo, secondo i principi della fisica classica. Tuttavia, Bohr sostenne che gli elettroni possedevano solamente una serie fissa di orbite permesse, chiamate stati stazionari, caratterizzate da un’energia costante e priva di emissione di energia durante il moto orbitante.
Queste orbite permesse sono numerate da un certo tipo di numeri quantici, chiamati numeri quantici principali, e sono rappresentate da n = 1, n = 2, n = 3 e così via. Oltre al numero quantico principale (n), gli elettroni sono caratterizzati da un numero quantico secondario (l) che influisce sulla forma dell’orbitale. A sua volta, esiste anche un numero quantico magnetico (m) associato all’orientazione spaziale dell’orbitale e un numero quantico di spin che descrive il movimento rotatorio degli elettroni.
Quando si distribuiscono gli elettroni negli orbitali, è necessario rispettare il principio di minima energia, il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund, che regolamentano il posizionamento degli elettroni all’interno degli orbitali in un atomo.
In sintesi, i numeri quantici sono importanti strumenti per comprendere la struttura interna dell’atomo e la distribuzione degli elettroni nei vari orbitali, contribuendo così a una visione più completa dell’architettura degli atomi e della loro attività chimica.