# Argomenti dell'esercitazione

Tipi di orbitali atomici - Livelli e sottolivelli energetici (elettronici) - Numeri quantici e grandezze fisiche correlate - Numero quantico principale, numero quantico secondario (azimutale) e numero quantico magnetico - Numero quantico di spin dell’elettrone - Orbitali degeneri - Individuazione della combinazioni possibili e delle combinazioni non possibili di numeri quantici - Determinazione del valore dei numeri quantici relativi ad un certo livello energetico - Determinazione del numero di sottolivelli contenuti in un certo livello energetico - Determinazione del numero di orbitali appartenenti ad un certo livello o sottolivello energetico - Calcolo del numero di elettroni aventi una data combinazione di numeri quantici. Ordine di riempimento dei livelli energetici e degli orbitali - Principio della minima energia - Principio di esclusione di W. Pauli - Regola di Hund (o della massima molteplicità) - Successione dell’energia negli orbitali e regola per la determinazione della successione dell’energia degli orbitali - Il principio dell'Aufbau (o principio di costruzione della configurazione elettronica di un atomo) - Diagramma a zig-zag - Determinazione della configurazione elettronica fondamentale e della configurazione elettronica eccitata di atomi polielettronici neutri mediante il diagramma a zig-zag o la tavola periodica - Determinazione della configurazione elettronica fondamentale e della configurazione elettronica eccitata di cationi ed anioni monoatomici polielettronici.

# Esercizi
## Esercizio n. 1

Di seguito sono riportate cinque diverse combinazioni del numero quantico principale e del numero quantico secondario riferite a cinque differenti orbitali. Indica per ogni combinazione il rispettivo orbitale.
| (a) | n = 3 | l = 2 |
| (b) | n = 4 | l = 0 |
| (c) | n = 2 | l = 1 |
| (d) | n = 6 | l = 5 |
| (e) | n = 5 | l = 4 |

## Esercizio n. 2

Calcolare quale è il numero massimo di elettroni (n elettroni) che sono caratterizzati da ciascuna delle seguenti combinazioni di numeri quantici. Per le combinazioni non possibili, giustificare la risposta
| (a) | n = 4 | l = 2 | | m$_s$ = ½ |
| (b) | n = 2 | l = 1 | | m$_s$ = -½ |
| (c) | n = 3 | | |
| (d) | n = 3 | l = 3 | m = -1 |
| (e) | n = 5 | l = 1 | m = 1 |

## Esercizio n. 3

Per ognuno dei seguenti insiemi di numeri quantici dire se si tratta di un insieme possibile o non possibile. Per gli insiemi non possibili giustificare la risposta.
| (a) | n = 1 | l = 1 | m = 2 | m$_s$ = ½ |
| (b) | n = 8 | l = 6 | m = - 4 | m$_s$ = ½ |
| (c) | n = 5 | l = 3 | m = -3 | m$_s$ = 0 |
| (d) | n = 2 | l = -1 | m = -1 | m$_s$ = -½ |
| (e) | n = 4 | l = 3 | m = 4 | m$_s$ = -½ |

## Esercizio n. 4

Calcolare quale è il numero massimo di elettroni (n$_{elettroni}$) che sono caratterizzati da ciascuna delle seguenti combinazioni di numeri quantici. Per quelle non possibili, giustificare la risposta.
| (a) | n = 5 | l = 3 | m = 3 | |
| (b) | n = 2 | l = 0 | m = ½ | |
| (c) | n = 3 | l = -2 | m = 0 | m$_s$ = -½ |
| (d) | n = 6 | l = 3 | | |
| (e) | n = 7 | l = 4 | | |

## Esercizio n. 5

Identificare, fra i seguenti insiemi di numeri quantici, quelli possibili. Per gli insiemi che non sono possibili, indicare qual è l'errore.
| (a) | n = 4 | l = 3 | m = -2 | m$_s$ = -½ |
| (b) | n = 4 | l = 3 | m = -3 | m$_s$ = ½ |
| (c) | n = -3 | l = 2 | m = 0 | m$_s$ = -½ |
| (d) | n = 7 | l = 5 | m = 4 | m$_s$ = -½ |
| (e) | n = 3 | l = 2 | m = 0 | m$_s$ = -⅔ |

# Risposte
## Esercizio n. 1

(a) 3d. (b) 4s. (c) 2p. (d) 6h. (e) 5g.

## Esercizio n. 2

(a) n$_{elettroni}$ = 5 elettroni. (b) n$_{elettroni}$ = 3 elettroni. (c) n$_{elettroni}$ = 18 elettroni. (d) nessun elettrone (se n = 3, l deve essere minore di 3). (e) n$_{elettroni}$ = 2 elettroni.

## Esercizio n. 3

(a) Non possibile: se l = 1, m = -1, 0, 1. (b) Possibile. (c) Non possibile: m$_s$ = ±½. (d) Non possibile: l non può essere negativo. (e) Non possibile: se l = 3, m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3.

## Esercizio n. 4

(a) n$_{elettroni}$ = 2 elettroni. (b) nessun elettrone: m è sempre un numero intero. (c) nessun elettrone: l non può essere negativo. (d) n$_{elettroni}$ = 14 elettroni. (e) n$_{elettroni}$ = 18 elettroni.

## Esercizio n. 5

(a) Possibile. (b) Possibile. (c) Non possibile: n non può essere negativo. (d) Possibile. (e) Non possibile: m$_s$ = -½, ½.

# Risorse

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# Bibliografia

* Peter William Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman, Fondamenti di chimica generale, Bologna, Zanichelli, 2018, ISBN 97-888-0867-012-0.

# Collegamenti esterni

* Rodomontano, Chimica generale, rodomontano.altervista.org. URL consultato il 4 gennaio 2020.

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