Configurazione elettronica: differenze tra le versioni

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Gli elettroni sono [[fermione|fermioni]] soggetti al [[principio di esclusione di Pauli]], il quale stabilisce che due fermioni non possono occupare lo stesso [[stato quantico]] contemporaneamente. Questo principio è fondamentale nel determinare la configurazione degli elettroni negli atomi: una volta che uno stato viene occupato da un elettrone, l'elettrone successivo deve occupare uno stato differente.

In un atomo, gli stati stazionari (indipendenti dal tempo) di [[funzione d'onda]] elettronica (ovvero gli stati che sono ''stati particolari'' dell'[[equazione di Schrödinger]] HΨ = EΨ dove H è l'[[operatore hamiltoniano|hamiltoniana]]) vengono detti ''[[Orbitale atomico|orbitali]]'', per analogia con la visione classica dell'elettrone come particella che orbita attorno al [[Nucleo atomico|nucleo]]. Per un atomo multielettronico, con x elettroni, l'espressione corretta della funzione d'onda deve considerare le coordinate spaziali di tutti gli x elettroni contemporaneamente. Ciò, in termini matematici, viene espresso dalla funzione d'onda Ψ = Ψ(n₁, n₂, n₃,...n_x). Tuttavia, per gli scopi della chimica, viene sfruttata una notevole semplificazione utilizzando la cosiddetta "[[approssimazione orbitalica]]": cioè ogni elettrone viene considerato singolarmente come appartenente a un ''atomo idrogenoide'' e la carica nucleare [[numero atomico|Z]][[elettrone|e]], [[carica elettrica|carica]] che viene utilizzata per calcolare il termine relativo all'[[energia potenziale]] da inserire nell'equazione di Schrödinger, viene corretta utilizzando la [[carica nucleare efficace]] Z_eff. Quindi la forma semplificata della funzione d'onda, utilizzata per descrivere un atomo polielettronico, diviene una funzione del tipo Ψ = Ψ(n₁)Ψ(n₂)Ψ(n₃)...Ψ(n_x).

Il [[Quadrato (algebra)|quadrato]] del [[valore assoluto|modulo]] del valore di Ψ in un punto (ampiezza d'onda complessa) rappresenta la [[densità di probabilità]] di trovare l'elettrone in quel punto. Gli orbitali di un atomo sono distinti da quattro [[Numero quantico|numeri quantici]]: ''n'', ''l'', ''m_l'' e ''m_s'' e, per il principio di Pauli, non è possibile che due elettroni abbiano lo stesso valore per tutti e quattro i numeri.