Dario Russo wrote:
> La teoria quantistica ha permesso di spiegare una infinita' di
> particolari, ad esempio perche' un atomo di ossigeno si combina con due
> di idrogeno per formare l'acqua !
Nel XIX secolo si sapeva che gli elementi tendono a combinarsi
secondo regole abbastanza ben definite, descrivibili tramite il
concetto di valenza. L'ossigeno, per esempio, ha valenza -2, per
cui tende a combinarsi con un atomo di calcio (valenza +2) o due
di Litio (valenza +1). Dopo Mendeleev, si sapeva raggruppare i
metalli (valenze positive) sulla sinistra della tavola periodica
mentre i non metalli stavano a destra.
Ma di tutto questo (e di anomalie come le valenze multiple: il
ferro p.es. ha +2 e +3) non si riusciva a dare una spiegazione.
Con la teoria planetaria dell'atomo ed il modello di Bohr si fece
qualche passo avanti, ma una teoria soddisfacente mancava.
Con la MQ il problema si risolve, a meno di difficolta' di
calcolo che sono ancora, a volte, rilevanti. Come? Prendi un
nucleo di O, di cui conosci la carica: +8. Aggiungi 8 elettroni
per avere la neutralita' elettrica e calcola l'energia di stato
fondamentale (cioe' l'energia piu' bassa che il sistema puo'
avere): Eo. Avrai bisogno di un computer e di un programma
apposito, non e' un calcolo facile! Fai lo stesso con l'atomo di
idrogeno e trovi un'energia Eh (questo e' l'unico caso che si
risolve con carta e penna).
Adesso, prova a fare lo stesso con un nucleo di O, due di H e 10
elettroni: troverai che se poni i nuclei di H a distanza di circa
1 Angstrom da quello di O ed a formare un angolo di circa 109
gradi l'energia di stato fondamentale Ea e' minore di Eo+2Eh.
Ovvero, un sistema di due atomi di H ed uno di O trova
energeticamente meglio combinarsi per formare una molecola:
siccome tutti i sistemi tendono a minimizzare la propria energia,
questo spiega la combinazione O+2H -> H2O. Cosi' facendo,
rilasciano energia, che e' proprio Eo+2Eh-Ea.
--
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia
Received on Mon May 05 2003 - 12:28:08 CEST