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3
Alessandro Borlizzi
23/11/2025
Chimica
L'atomo, la sua struttura e la configurazione elettronica
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•
23 nov 2025
•
Alessandro Borlizzi
@mrorange
La luce e gli atomi nascondono segreti affascinanti che hanno... Mostra di più
La luce che vedi ogni giorno è molto più complessa di quanto sembri! Alla fine dell'800, James Maxwell dimostrò che la luce è un'onda elettromagnetica causata dall'oscillazione di cariche elettriche. Queste oscillazioni creano perturbazioni nei campi elettrico e magnetico che si propagano nello spazio.
Lo spettro elettromagnetico include tutte le radiazioni, dai raggi gamma alle onde radio. La luce visibile è solo una piccola parte, compresa tra 400 nm (violetto) e 700 nm (rosso). Tutte queste onde hanno quattro caratteristiche fondamentali: frequenza (ν), lunghezza d'onda (λ), velocità di propagazione e ampiezza.
La relazione chiave è c = λ × ν, dove c è la velocità della luce. Questo significa che frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali: onde con lunghezza maggiore hanno frequenza minore.
💡 Curiosità: La luce del sole appare bianca perché è policromatica - contiene tutti i colori che puoi separare con un prisma per ottenere uno spettro continuo!
La prova che la luce è un'onda viene dalla diffrazione: quando attraversa ostacoli di dimensioni simili alla sua lunghezza d'onda, non viaggia più in linea retta ma si allarga creando frange di interferenza. Le frange chiare si formano per interferenza costruttiva (le creste si sommano), quelle scure per interferenza distruttiva (creste e valli si annullano).
Però la luce ha anche un lato "particellare"! L'effetto fotoelettrico dimostra che quando radiazioni colpiscono un metallo con la giusta frequenza (frequenza di soglia), possono espellere elettroni dalla superficie.
Per spiegarlo, Einstein propose che la luce sia composta da fotoni - pacchetti di energia. Ogni fotone ha energia E = h × ν, dove h è la costante di Planck. L'energia è proporzionale alla frequenza: la luce blu ha più energia di quella rossa.
💡 Ricorda: I fotoni uniscono l'aspetto ondulatorio (ν) e corpuscolare (E) della luce in un'unica formula!
Quando riscaldi gas rarefatti, ottieni qualcosa di sorprendente: invece di uno spettro continuo, vedi uno spettro a righe unico per ogni elemento! L'idrogeno produce quattro righe principali: rossa (656nm), verde (486nm), blu (434nm) e viola (410nm).
Nel 1913, Niels Bohr risolse i problemi del modello di Rutherford applicando la quantizzazione dell'energia. Il modello classico prevedeva che gli elettroni dovessero cadere sul nucleo emettendo radiazioni, ma questo non accadeva.
Bohr propose che gli elettroni percorrano solo orbite stazionarie specifiche senza perdere energia. Per passare tra orbite, devono assorbire o emettere esattamente la quantità giusta di energia sotto forma di fotoni. L'energia di ogni orbita è data da E = -K/n², dove n è il numero quantico principale.
💡 Geniale: Ogni "salto quantico" emette un fotone con energia pari alla differenza tra i livelli - ecco perché vedi righe specifiche negli spettri!
L'energia dell'elettrone dipende dal numero quantico principale n (1, 2, 3...). Con n=1 hai lo stato fondamentale (energia minima), mentre n≥2 sono stati eccitati. Gli elettroni eccitati tornano sempre al livello fondamentale, emettendo fotoni ad ogni salto.
Per atomi più complessi, le energie di ionizzazione rivelano la struttura elettronica. Il sodio mostra tre gruppi distinti: questo significa che i suoi 11 elettroni sono distribuiti in tre gusci elettronici o strati (2-8-1).
Il pattern delle energie di ionizzazione ti permette di capire quanti elettroni ci sono in ogni guscio. Gli elettroni più interni hanno energie di ionizzazione altissime perché sono più vicini al nucleo, mentre quelli esterni si rimuovono più facilmente.
💡 Trucco: Le grandi differenze nelle energie di ionizzazione segnalano il passaggio da un guscio all'altro!
Il modello di Bohr funziona solo per l'idrogeno! Per gli atomi più complessi serviva una nuova fisica. Nel 1924, Louis De Broglie ebbe un'intuizione rivoluzionaria: se la luce può comportarsi come particella, anche la materia può comportarsi come onda.
De Broglie associò ad ogni particella un'onda di materia con lunghezza d'onda λ = h/(m×v). Per oggetti macroscopici questa lunghezza è trascurabile, ma per gli elettroni è paragonabile ai raggi X!
L'esperimento di Davisson e Germer confermò l'ipotesi: gli elettroni attraversando una lamina d'oro mostravano diffrazione, fenomeno tipicamente ondulatorio. Da questo momento gli elettroni furono considerati onde, segnando il confine tra fisica classica e fisica quantistica.
💡 Incredibile: Un elettrone si comporta come un'onda con lunghezza d'onda nell'ordine dei raggi X - la materia ha proprietà ondulatorie!
Werner Heisenberg scoprì un limite fondamentale: non puoi determinare contemporaneamente posizione e velocità di una particella microscopica. Per "vedere" un elettrone devi illuminarlo con raggi X molto energetici che, colpendolo, ne modificano posizione e velocità!
Il principio di indeterminazione introduce il concetto di probabilità: invece di orbite definite, parliamo di regioni dove è più probabile trovare l'elettrone. Nel 1926, Erwin Schrödinger formulò un'equazione le cui soluzioni sono funzioni d'onda (ψ).
Il quadrato della funzione d'onda (ψ²) rappresenta la probabilità di trovare l'elettrone in una certa regione. Questa regione si chiama orbitale - una "nuvola elettronica" più densa vicino al nucleo e più rarefatta all'esterno.
💡 Concetto chiave: Un orbitale non è un'orbita ma una regione di spazio con alta probabilità di contenere l'elettrone!
Gli orbitali hanno forme diverse: sferici (tipo s), a forma di otto (tipo p), più complessi (tipi d e f). Ogni elettrone è descritto da quattro numeri quantici che ne definiscono completamente lo stato.
Il numero quantico principale (n) indica l'energia e la distanza dal nucleo. Con n=1 hai 1 orbitale, con n=2 hai 4 orbitali, con n=3 hai 9 orbitali (sempre n²).
Il numero quantico secondario (l) descrive la forma dell'orbitale e può assumere valori da 0 a n-1. Con l=0 hai orbitali s, l=1 orbitali p, l=2 orbitali d, l=3 orbitali f. Definisce anche i sottolivelli di energia all'interno di ogni guscio.
💡 Schema utile: n determina il "piano" energetico, l determina la "forma" dell'orbitale in quel piano!
Il numero quantico magnetico (ml) determina l'orientamento dell'orbitale nello spazio e assume valori da -l a +l. Ad esempio, per l=1 (orbitali p) hai ml = -1, 0, +1, corrispondenti agli orbitali px, py, pz orientati lungo i tre assi.
Il numero quantico di spin (ms) riguarda solo l'elettrone e può essere +1/2 o -1/2. Deriva dal campo magnetico generato dall'elettrone che ruota su se stesso come una trottola: senso orario o antiorario .
Il principio di esclusione di Pauli stabilisce che in ogni orbitale possono stare massimo due elettroni con spin opposto. Questo significa che ogni elettrone ha una quaterna unica di numeri quantici che lo identifica completamente.
💡 Regola fondamentale: Due elettroni nello stesso orbitale devono avere spin opposto - come due ballerini che girano in direzioni diverse!
Il volume degli orbitali aumenta con il numero quantico principale: 1s < 2s < 3s. Però orbitali con stesso n ma di atomi diversi hanno volumi differenti! L'orbitale 1s dell'uranio è 92 volte più piccolo di quello dell'idrogeno per la maggiore attrazione nucleare.
Negli atomi polielettronici, le repulsioni tra elettroni modificano le energie dei sottolivelli: Es < Ep < Ed < Ef. Questo crea sovrapposizioni tra gusci diversi che complicano l'ordine di riempimento.
La configurazione elettronica descrive la distribuzione degli elettroni negli orbitali. Per il sodio : 1s²2s²2p⁶3s¹. Il principio di Aufbau ("costruzione") richiede di riempire prima gli orbitali a energia minore.
💡 Trucco di memoria: Usa la "regola della diagonale" per ricordare l'ordine di riempimento degli orbitali!
La regola di Hund stabilisce che negli orbitali dello stesso sottolivello, gli elettroni tendono ad avere spin paralleli occupando orbitali distinti. Questo riduce le repulsioni elettroniche e stabilizza l'atomo.
I diagrammi orbitalici rappresentano visivamente la configurazione: ogni orbitale è un quadrato, ogni elettrone una freccia. Prima riempi tutti gli orbitali di un sottolivello con un elettrone, poi aggiungi il secondo con spin opposto.
Per esempio, negli orbitali p: prima metti un elettrone in px, py e pz (tutti con stesso spin), poi aggiungi i secondi elettroni con spin opposto. Questo spiega molte proprietà chimiche degli elementi!
💡 Strategia vincente: Seguendo Aufbau, Pauli e Hund puoi scrivere la configurazione elettronica di qualsiasi elemento e prevedere le sue proprietà!
Il nostro assistente AI è costruito specificamente per le esigenze degli studenti. Sulla base dei milioni di contenuti presenti sulla piattaforma, possiamo fornire agli studenti risposte davvero significative e pertinenti. Ma non si tratta solo di risposte, l'assistente è in grado di guidare gli studenti attraverso le loro sfide quotidiane di studio, con piani di studio personalizzati, quiz o contenuti nella chat e una personalizzazione al 100% basata sulle competenze e sugli sviluppi degli studenti.
È possibile scaricare l'applicazione dal Google Play Store e dall'Apple App Store.
Sì, hai accesso completamente gratuito a tutti i contenuti nell'app e puoi chattare o seguire i Creatori in qualsiasi momento. Sbloccherai nuove funzioni crescendo il tuo numero di follower. Inoltre, offriamo Knowunity Premium, che consente di studiare senza alcun limite!!
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Google Play
L'applicazione è molto facile da usare e ben progettata. Finora ho trovato tutto quello che cercavo e ho potuto imparare molto dalle presentazioni! Utilizzerò sicuramente l'app per i compiti in classe! È molto utile anche come fonte di ispirazione.
Stefano S
utente iOS
Questa applicazione è davvero grande! Ci sono tantissimi appunti e aiuti con lo studio [...]. La mia materia problematica, per esempio, è il francese e l'app ha così tante opzioni per aiutarmi. Grazie a questa app ho migliorato il mio francese. La consiglio a tutti.
Samantha Klich
utente Android
Wow, sono davvero stupita. Ho appena provato l'app perché l'ho vista pubblicizzata molte volte e sono rimasta assolutamente sbalordita. Questa app è L'AIUTO che cercate per la scuola e soprattutto offre tantissime cose, come allenamenti e schede, che a me personalmente sono state MOLTO utili.
Anna
utente iOS
È bellissima questa app, la adoro. È utilissima per lo studio e mi aiuta molto, anzi moltissimo, ma soprattutto mi aiutano molto i quiz, per memorizzare anche quello che non sapevo
Anastasia
utente Android
Fantastica per qualsiasi materia avere gli appunti anche di altre persone è molto utile perchè posso confrontarmi e vedere come migliorarmi. con i quiz riesco ad apprendere al meglio.
Francesca
utente Android
moooolto utile,gli appunti sono belli e funzionanti,schoolGPT da dei consigli formidabili!!
Marianna
utente Android
L'applicazione è semplicemente fantastica! Tutto ciò che devo fare è inserire l'argomento nella barra di ricerca e ottengo la risposta molto velocemente. Non devo guardare 10 video di YouTube per capire qualcosa, quindi risparmio tempo. Consigliatissima!
Sudenaz Ocak
utente Android
A scuola andavo malissimo in matematica, ma grazie a questa applicazione ora vado meglio. Vi sono molto grato per aver creato questa app.
Greenlight Bonnie
utente Android
Knowunity è un applicazione fantastica,considerando che ha degli schemi veramente molto carini e sfiziosi e che ci sono dei quiz,oltre al fatto che questa cosa dell intelligenza artificiale "school gpt" è almeno per me molto utile, perché a differenza di Chatgpt ti da le spiegazioni, ti spiega ciò che non è chiaro! Posso studiare più velocemente tramite gli schemi e che posso pubblicare io stessa gli schemi è una funzione utilissima per gli altri studenti. Knowunity è PERFETTA
Aurora
utente Android
L’app funziona benissimo e puoi trovare qualsiasi tipo di informazione. Non ho l’abbonamento ma la parte gratuita è sufficiente per uno studio approfondito.
Martina
utente iOS
in questi ultimi mesi di scuola dove il tempo è ormai poco, mi sta aiutando molto perché piuttosto che farmi io gli schemi su quello che leggo sul libro guardo questi già fatti e li uso come ripasso piuttosto che rileggermi tutto il libro
Chiara
utente IOS
Questa app è una delle migliori, nient’altro da dire.
Andrea
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Alessandro Borlizzi
@mrorange
La luce e gli atomi nascondono segreti affascinanti che hanno rivoluzionato la nostra comprensione della materia! Scoprirai come la luce si comporta sia come onda che come particella, e come questo doppio comportamento ha portato alla nascita della fisica quantistica.... Mostra di più
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La luce che vedi ogni giorno è molto più complessa di quanto sembri! Alla fine dell'800, James Maxwell dimostrò che la luce è un'onda elettromagnetica causata dall'oscillazione di cariche elettriche. Queste oscillazioni creano perturbazioni nei campi elettrico e magnetico che si propagano nello spazio.
Lo spettro elettromagnetico include tutte le radiazioni, dai raggi gamma alle onde radio. La luce visibile è solo una piccola parte, compresa tra 400 nm (violetto) e 700 nm (rosso). Tutte queste onde hanno quattro caratteristiche fondamentali: frequenza (ν), lunghezza d'onda (λ), velocità di propagazione e ampiezza.
La relazione chiave è c = λ × ν, dove c è la velocità della luce. Questo significa che frequenza e lunghezza d'onda sono inversamente proporzionali: onde con lunghezza maggiore hanno frequenza minore.
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Però la luce ha anche un lato "particellare"! L'effetto fotoelettrico dimostra che quando radiazioni colpiscono un metallo con la giusta frequenza (frequenza di soglia), possono espellere elettroni dalla superficie.
Per spiegarlo, Einstein propose che la luce sia composta da fotoni - pacchetti di energia. Ogni fotone ha energia E = h × ν, dove h è la costante di Planck. L'energia è proporzionale alla frequenza: la luce blu ha più energia di quella rossa.
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Nel 1913, Niels Bohr risolse i problemi del modello di Rutherford applicando la quantizzazione dell'energia. Il modello classico prevedeva che gli elettroni dovessero cadere sul nucleo emettendo radiazioni, ma questo non accadeva.
Bohr propose che gli elettroni percorrano solo orbite stazionarie specifiche senza perdere energia. Per passare tra orbite, devono assorbire o emettere esattamente la quantità giusta di energia sotto forma di fotoni. L'energia di ogni orbita è data da E = -K/n², dove n è il numero quantico principale.
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Per atomi più complessi, le energie di ionizzazione rivelano la struttura elettronica. Il sodio mostra tre gruppi distinti: questo significa che i suoi 11 elettroni sono distribuiti in tre gusci elettronici o strati (2-8-1).
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De Broglie associò ad ogni particella un'onda di materia con lunghezza d'onda λ = h/(m×v). Per oggetti macroscopici questa lunghezza è trascurabile, ma per gli elettroni è paragonabile ai raggi X!
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Il quadrato della funzione d'onda (ψ²) rappresenta la probabilità di trovare l'elettrone in una certa regione. Questa regione si chiama orbitale - una "nuvola elettronica" più densa vicino al nucleo e più rarefatta all'esterno.
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Gli orbitali hanno forme diverse: sferici (tipo s), a forma di otto (tipo p), più complessi (tipi d e f). Ogni elettrone è descritto da quattro numeri quantici che ne definiscono completamente lo stato.
Il numero quantico principale (n) indica l'energia e la distanza dal nucleo. Con n=1 hai 1 orbitale, con n=2 hai 4 orbitali, con n=3 hai 9 orbitali (sempre n²).
Il numero quantico secondario (l) descrive la forma dell'orbitale e può assumere valori da 0 a n-1. Con l=0 hai orbitali s, l=1 orbitali p, l=2 orbitali d, l=3 orbitali f. Definisce anche i sottolivelli di energia all'interno di ogni guscio.
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Il numero quantico di spin (ms) riguarda solo l'elettrone e può essere +1/2 o -1/2. Deriva dal campo magnetico generato dall'elettrone che ruota su se stesso come una trottola: senso orario o antiorario .
Il principio di esclusione di Pauli stabilisce che in ogni orbitale possono stare massimo due elettroni con spin opposto. Questo significa che ogni elettrone ha una quaterna unica di numeri quantici che lo identifica completamente.
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La regola di Hund stabilisce che negli orbitali dello stesso sottolivello, gli elettroni tendono ad avere spin paralleli occupando orbitali distinti. Questo riduce le repulsioni elettroniche e stabilizza l'atomo.
I diagrammi orbitalici rappresentano visivamente la configurazione: ogni orbitale è un quadrato, ogni elettrone una freccia. Prima riempi tutti gli orbitali di un sottolivello con un elettrone, poi aggiungi il secondo con spin opposto.
Per esempio, negli orbitali p: prima metti un elettrone in px, py e pz (tutti con stesso spin), poi aggiungi i secondi elettroni con spin opposto. Questo spiega molte proprietà chimiche degli elementi!
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ChimicaAppunti sugli orbitali atomici,i numeri quantici,lo spin e la configurazione elettronica.
ChimicaTipi di composti organici, numeri di ossidazione, composti binari (con ossigeno, con idrogeno e senza ossigeno e senza idrogeno) + nomenclatura IUPAC e tradizionale
ChimicaTeorica dell’atomo di Dalton, Crookes, Thomson, Rutherford. Spettro elettromagnetico e teoria ondulatoria della luce
ScienzeL'atomo in generale + la sua evoluzione da Dalton, Thompson, Rutherford e Both + modello atomico dell'atomo di Bohr
ChimicaChimica Inorganica
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Greenlight Bonnie
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Martina
utente iOS
in questi ultimi mesi di scuola dove il tempo è ormai poco, mi sta aiutando molto perché piuttosto che farmi io gli schemi su quello che leggo sul libro guardo questi già fatti e li uso come ripasso piuttosto che rileggermi tutto il libro
Chiara
utente IOS
Questa app è una delle migliori, nient’altro da dire.
Andrea
utente iOS
L'applicazione è molto facile da usare e ben progettata. Finora ho trovato tutto quello che cercavo e ho potuto imparare molto dalle presentazioni! Utilizzerò sicuramente l'app per i compiti in classe! È molto utile anche come fonte di ispirazione.
Stefano S
utente iOS
Questa applicazione è davvero grande! Ci sono tantissimi appunti e aiuti con lo studio [...]. La mia materia problematica, per esempio, è il francese e l'app ha così tante opzioni per aiutarmi. Grazie a questa app ho migliorato il mio francese. La consiglio a tutti.
Samantha Klich
utente Android
Wow, sono davvero stupita. Ho appena provato l'app perché l'ho vista pubblicizzata molte volte e sono rimasta assolutamente sbalordita. Questa app è L'AIUTO che cercate per la scuola e soprattutto offre tantissime cose, come allenamenti e schede, che a me personalmente sono state MOLTO utili.
Anna
utente iOS
È bellissima questa app, la adoro. È utilissima per lo studio e mi aiuta molto, anzi moltissimo, ma soprattutto mi aiutano molto i quiz, per memorizzare anche quello che non sapevo
Anastasia
utente Android
Fantastica per qualsiasi materia avere gli appunti anche di altre persone è molto utile perchè posso confrontarmi e vedere come migliorarmi. con i quiz riesco ad apprendere al meglio.
Francesca
utente Android
moooolto utile,gli appunti sono belli e funzionanti,schoolGPT da dei consigli formidabili!!
Marianna
utente Android
L'applicazione è semplicemente fantastica! Tutto ciò che devo fare è inserire l'argomento nella barra di ricerca e ottengo la risposta molto velocemente. Non devo guardare 10 video di YouTube per capire qualcosa, quindi risparmio tempo. Consigliatissima!
Sudenaz Ocak
utente Android
A scuola andavo malissimo in matematica, ma grazie a questa applicazione ora vado meglio. Vi sono molto grato per aver creato questa app.
Greenlight Bonnie
utente Android
Knowunity è un applicazione fantastica,considerando che ha degli schemi veramente molto carini e sfiziosi e che ci sono dei quiz,oltre al fatto che questa cosa dell intelligenza artificiale "school gpt" è almeno per me molto utile, perché a differenza di Chatgpt ti da le spiegazioni, ti spiega ciò che non è chiaro! Posso studiare più velocemente tramite gli schemi e che posso pubblicare io stessa gli schemi è una funzione utilissima per gli altri studenti. Knowunity è PERFETTA
Aurora
utente Android
L’app funziona benissimo e puoi trovare qualsiasi tipo di informazione. Non ho l’abbonamento ma la parte gratuita è sufficiente per uno studio approfondito.
Martina
utente iOS
in questi ultimi mesi di scuola dove il tempo è ormai poco, mi sta aiutando molto perché piuttosto che farmi io gli schemi su quello che leggo sul libro guardo questi già fatti e li uso come ripasso piuttosto che rileggermi tutto il libro
Chiara
utente IOS
Questa app è una delle migliori, nient’altro da dire.
Andrea
utente iOS
