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L'atomo è formato da tre particelle (protoni e neutroni al nucleo) e lontano dal nucleo orbitano gli elettroni

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Il numero totale di neutroni e protoni viene detto numero di massa

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In un atomo neutro il numero dei protoni è uguale a quello degli elettroni e viene detto numero atomico

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Si comprende facilmente che sottraendo al numero di massa il numero atomico si ottiene il numero dei neutroni

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I numeri quantici servono a descrivere in modo completo lo stato e la posizione di un elettrone all'interno di un atomo.

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Numero quantico principale (n)

Indica il livello energetico dell’orbitale occupato dall’elettrone.

Può assumere valori interi positivi: n = 1, 2, 3

Più è alto n, maggiore è l’energia e la distanza media dal nucleo.

Numero quantico secondario

Indica la forma dell’orbitale.

Può assumere valori interi da 0 a (n−1).

Numero quantico magnetico (m)

Indica l’orientamento nello spazio dell’orbitale.

Può assumere valori interi compresi tra −l e +l, inclusi.

Numero quantico di spin (s o ms)

Indica il senso di rotazione (spin) dell’elettrone attorno al proprio asse.

Ha solo due valori possibili: +½ o −½

Ogni orbitale può contenere al massimo due elettroni, e devono avere spin opposto.

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La configurazione elettronica indica come sono distribuiti gli elettroni di un atomo negli orbitali.

Ogni elemento ha un numero preciso di elettroni, che occupano gli orbitali in ordine di energia, seguendo delle regole ben precise.

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Principio di Aufbau

Gli elettroni occupano prima gli orbitali a energia più bassa.

Esempio: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → …

2. Principio di Pauli

In uno stesso orbitale possono esserci al massimo 2 elettroni e devono avere spin opposto.

3. Regola di Hund

Negli orbitali degeneri (con la stessa energia, come i 3 orbitali p), gli elettroni si distribuiscono uno per ogni orbitale prima di accoppiarsi.

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Si scrive il nome dell’orbitale seguito dal numero di elettroni in alto a destra.

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Gli elettroni girano intorno al nucleo in orbite circolari fisse, dette livelli energetici.

Ogni livello ha una energia ben precisa.

L’elettrone può cambiare livello, ma solo saltando da uno all’altro.

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L’elettrone salta su un livello più esterno = si dice che si eccita.

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L’elettrone torna a un livello più interno e emette energia sotto forma di luce → si chiama fotone.

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Le particelle subatomiche sono le parti più piccole che formano un atomo.

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Protoni → determinano il numero atomico (Z), cioè l’identità dell’elemento.

Neutroni → servono per stabilizzare il nucleo.

Elettroni → coinvolti nelle reazioni chimiche, nei legami e nella corrente elettrica.

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Numero atomico (Z) = n. di protoni

Numero di massa (A) = protoni + neutroni

Se l’atomo è neutro, il numero di elettroni = protoni

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È il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo.

Ogni elemento ha un suo numero atomico unico.

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È la somma di protoni + neutroni.

Si chiama anche numero di massa.

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Numero atomico (Z) → scritto in alto vicino al simbolo (es. 6 per il carbonio).

Massa atomica → valore decimale in basso (es. 12,01 per il carbonio) → è una media delle masse degli isotopi.

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Antoine Lavoisier (1700s) ha scoperto che

In una reazione chimica, la massa dei reagenti = massa dei prodotti.

Esempio: se mescoli 10 g di idrogeno con 80 g di ossigeno → otterrai 90 g di acqua.

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Quando due o più elementi si combinano per formare un composto, il rapporto tra le loro masse è sempre fisso e costante, qualunque sia la quantità

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Se due elementi possono formare più composti diversi, lo fanno seguendo rapporti numerici semplici tra le masse.

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atomi dello stesso elemento (quindi stesso numero atomico, cioè stesso numero di protoni)
ma con un numero di neutroni diverso → quindi massa diversa