3.

Le regole di riempimento

La distribuzione degli elettroni nei diversi livelli e sottolivelli di un atomo dipende da due regole fondamentali. Una di queste afferma che gli elettroni procedono in modo ordinato nel riempimento degli orbitali a disposizione, partendo da quello più vicino al nucleo (n = 1) e procedendo via via con i livelli successivi. Non viene riempito un orbitale se non sono occupati tutti i posti disponibili nel livello precedente. In realtà, questa regola vale strettamente soltanto nei primi livelli; a partire da n = 4 si osservano delle anomalie, che portano, ad esempio, al riempimento dell’orbitale 4s prima dei 3d.

L’altra regola fondamentale è il principio di esclusione di Pauli: ogni orbitale può contenere al più 2 elettroni, uno con spin +1/2 e l’altro con spin –1/2. Ad esempio, in un atomo a tre elettroni, quale è il litio, i primi due elettroni riempiono il primo orbitale (1s), mentre il terzo deve occupare necessariamente uno dei due posti disponibili nel primo orbitale del secondo livello (2s). La configurazione elettronica complessiva del litio, quindi, in forma simbolica si può rappresentare con la scrittura “1s²2s¹”, dove i numeri scritti a esponente indicano il numero di elettroni presenti nel relativo orbitale.