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Titolo: Orbitali

Salve, ma negli orbitali quelli fatti a "doppia giccia" (non me ne 
vogliate, così li chiama il libro), il nucleo è posto al centro delle 
due gocce (cioè fra le due "punte"). E gli orbitali sono quelle aree 
dove gli elettroni passano il 90% del tempo. Ebbene, quando l'elettrone 
si trova nella zona della punta della goccia, quindi in prossimità del 
nucleo, ndo va? Torna indietro? Fa un mezzo giretto intorno al nucleo 
per andare nell'altra goccia?
Grazie,
Perf.

Perfidious ha scritto:

Perfy, non ragioni quantisticamente!!

Francesco ha scritto:

Ah, giusto i quanti. Eh vabbè, però non ho capito uguale. Cioè, la 
situazione mi è chiara solo con gli orbitali s. Voglio dire, negli altri 
orbitali, se l'elettrone passa lì il novanta percento del tempo, allora 
significa che può passare anche nella zona della punta! O no?
Ciao,
Perf.

 significa che può passare anche nella zona della punta! O no?
La "zona della punta" sta su un piano nodale, quindi lì la densità di 
probabilità è zero.
Ora che si fa? ;-)
-- 
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Saluti, VITRIOL

Perfidious ha scritto:

Due piccoli suggerimenti:
1) Gli orbitali non sono le regioni di spazio dove l'elettrone passa il
90% del tempo.
2) Per la descrizione della struttura atomica non è conveniente/non
funziona pensare all'elettrone secondo un modello corpuscolare.

 funziona pensare all'elettrone secondo un modello corpuscolare.
Allora, sono in una situazione un po' sfavorevole... sto in 4° 
scientifico, e se mi dici cosě, per capire ciň che voglio capire dovrei 
conoscere le caratteristiche delle onde e delle particelle, e poi 
conoscere quali di quelle caratteristiche ha l'elettrone, la qual cosa 
non mi č possibile.
Insomma, il libro, anche se lo descrive come una particella-onda, in 
realtŕ, nello spiegare gli orbitali, tratta l'elettrone come una 
particella (il libro č "La chimica di Rippa", tanto per intenderci); io 
non ho capito che cosa fa, dentro gli orbitali diversi da s, questa 
particella-onda.
Grazie,
Perf.

 che intendi?
Il libro è malevolo e tenta di portarti sulla cattiva strada. La cosa
è un po' lunghetta da spiegare e non avrebbe neppure molto senso
farlo, dato che sei in 4° liceo e moltissime cose andrebbero
introdotte da zero. Probabilmente non avrebbero dovuto neppure
menzionarti gli orbitali (al liceo si possono insegnare un sacco di
cose meravigliose di chimica senza pretendere di spiegare la struttura
elettronica degli atomi). Se hai intenzione di iscriverti a fisica,
chimica o scienza dei materiali all'università devi solo avere
pazienza, il corso di studi dovrebbe fornirti tutti gli strumenti per
avere un'idea più chiara della faccenda.
Per il momento non prendere troppo seriamente quel che ti vien detto
sulla struttura elettronica degli atomi.

 particella
Il modello atomico oggi accettato è sostanzialmente quello proposto da 
Schroedinger nel 1926. Si basa sul concetto di dualismo dell'elettrone e
su quello di quantizzazione dell'energia.
In parole povere l'elettrone può essere visto, oltre che come una 
particella, anche con un'onda. Inoltre, quando si trova in un atomo, non 
può assumere qualsiasi energia, ma solo energie ben definite. I livelli 
energetici sono infiniti, ma non continui.
Schroedinger descrisse l'elettrone nell'atomo come un'onda stazionaria, 
immagina una corda di chitarra che vibra solo a specifiche frequenze.
Questo comportamento può essere descritto da una equazione differenziale 
detta appunto equazione di Schroedinger, ed è analoga alle equazioni 
d'onda che descrivono le vibrazioni di una corda, ma più complessa.
Risolvendo analiticamente questa equazione (è possibile solo per l'atomo 
di idrogeno, altrimenti ci sono soluzioni approssimate) si ottengono le 
funzioni d'onda che descrivono ogni livello energetico dell'elettrone. 
Queste funzioni si chiamano orbitali e, il loro quadrato, indica la 
densità elettronica; in pratica la probabilità di trovare l'elettrone in 
un determinato punto. Ogni orbitale è definito da una terna di numeri 
detti numeri quantici.
Semplificando. Nel nucleo si trovano protoni e neutroni. Gli elettroni 
non percorrono orbite definite, ma si trovano in stati descritti delle 
funzioni d'onda. Le funzioni d'onda definiscono gli orbitali. Gli 
orbitali permettono di calcolare qual è la probabilità che un 
determinato elettrone si trovi in un punto o in una certa regione di 
spazio. La posizione degli elettroni non può essere conosciuta con 
certezza (principio di indeterminazione), ma si può solo valutare 
statisticamente. In genere la rappresentazione grafica di un orbitale 
rappresenta, con confini di isoprobabilità, la regione di spazio in cui 
c'è il 90% di probabilità di trovarci l'elettrone, ma è una convenzione.
Sui piani nodali la densità di probabilità è matematicamente zero, quini 
l'elettrone non ce lo puoi trovare. Tra i due lobi di un orbitale p 
passa un piano nodale perpendicolare all'asse dell'orbitale.
E' come una corda di chitarra che vibra su una armonica superiore e ha 
dei punti che restano fissi.


 patti volenti o nolenti.
Va bene l'atomo, ma sarebbe meglio tagliare gli orbitali. Completamente. 
almeno alle superiori. Una volta ho letto un articolo del buon Linus 
Pauling che si intitolata "Orbitals must go", e sottointendeva "away" :)
Tanto a che servono veramente gli orbitali alle superiori? Confondono e 
basta (E a volte confondono anche gli insegnanti :-p , che parlano di 
orbitali ibridi in contesti che non c'entrano, come gli orbitali 
molecolari, o mi "spiegano" il metano tetraedrico dicendo che "e' 
perche' il carbonio e' ibridizzato sp3" :P )
Probabilmente con la VSEPR si puo' spiegare alle superiori quel po' di 
struttura chimica che serve, senza confondere le idee con gli orbitali
ciao Dario

 almeno alle superiori.
In teoria, hai perfettamente ragione. In pratica, ti ritrovi con le
Università che nei test di ammissione inseriscono domande sugli
orbitali, e sto parlando di facoltà come Medicina dove di Chimica se ne
fa ben poca. Un docente come si deve regolare? Fare un programma
sensato, penalizzando però i suoi studenti, o accettare l'insensatezza
generale...?
-- 
Ci sono 10 tipi di persone: quelle che capiscono il
sistema binario e quelle che non lo capiscono.

 trova esempi pappabili)
Considerato che il programma impone di affrontare l'argomento mi rendo
conto della difficoltà della situazione, e certo non ti invidio. Anche
la questione posta da Mad Prof è molto vincolante.
Il pericolo serio è quello di creare avversione degli studenti per la
materia, introducendo concetti che possano apparire artificiosi, poco
convincenti. Ma non dicevo di trascurare totalmente gli atomi, ci
mancherebbe.

 fa ben poca.
Ma non e' che uno deve vincolarsi ai test di ammissione. E poi alle 
facolta' scientifiche non ci sono test di ammissione, e preferirei che 
si spieghi bene la chimica e la fisica, per indurre gli studenti poi a 
iscriversi a questi corsi, piuttosto che dirgli che "l'orbitale e' una 
regione di spazio" (AARGGHHH!!) perche' ai test di medicina vogliono 
sentirselo dire :)
ciao Dario

 Ora che si fa? ;-)
Quindi un elettrone che sta in un orbitale non s, non gira intorno al 
nucleo, ma rimane solo da una parte (nella direzione della goccia)?
Ciao,
Perf.

 
E cioè?
Grazie,
Perf.

 Perf.

 ciao Dario
Ciao,
Perf.

 Ciao
Ciao,
Perf.

VITRIOL ha scritto:

Grazie mille, gentilissimi e pazientissimi!
Ciao,
Perf.

 ciao Dario
Ciao,
Perf.
ps. ci risentiremo parecchie volte >8o)

 quantistica, ma non sono sicuro.
Si', l'ultimo capitolo. Va benissimo, ma da li' agli orbitali c'e
ancora un po' di strada...
Ancora meglio andrebbe QED, che parla di molte cose, ma anche li'
niente orbitali. E non e' un caso...
Anni fa mi dedicai proprio a questo compito: vedere che cosa della
fisica quantistica si poteva seriamente proporre nella scuola
secondaria. Fino a un certo punto ci sono arrivato, ma poi ho
incontrato gravi ostacoli.
Comunque quello che ho saputo fare si trova in
http://www.df.unipi.it/~fabri/sagredo/fq/fq21pdf.zip
 
-- 
Elio Fabri

 "indeterminata".
Tutto bene, salvo l'ultima frase.
Infatti e' perfettamente possibile costruire uno stato in cui la
posizione dell'elettrone e' molto meglio determinata.
Non sara' uno stato stazionario, ma non viola il pr. d'indet.
 
-- 
Elio Fabri