Re: Orbitali atomici

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Fri, 13 Dec 2002 20:23:59 +0100

Danilo Giacomelli ha scritto:
> Scusa, ma tu cosa suggeriresti? Limitarsi al modello di Bohr?
> La cosa mi interessa molto, in quanto insegnante della secondaria di II
> grado.
Per abbozzare un risposta, bisogna fare un po' di distinzioni.
La prima e' questa: che scopo ci stiamo proponendo?
Ne vedo due:
a) scopo culturale (insegnare ai ragazzi che la fisica del 20-mo secolo
ha dato una spiegazione del mondo microscopico degli atomi e delle
molecole, prima del tutto impossibile)
b) scopo pratico (fornire uno strumento per ricavare proprieta' dei
legami chimici, comportamento di atomi e molecole nelle reazioni, ecc.).
Tra i due c'e' una certa interazione, ma e' utile considerarli distinti.

La mia affermazione (netta e recisa) e' che lo scopo b) sia
assolutamente irraggiungibile. Anzi, che proporre, come di solito si fa,
nei corsi di chimica, presunte "spiegazioni" a forza di orbitali, sia
controproducente. Infatti come spiegazioni sono solo verbali, e
trasmettono percio' un messaggio: "spiegazione scientifica significa
saper parlare di cose incomprensibili, riducendo quelle meno
incomprensibili ad altre piu' incomprensibili".
Inoltre cosi' facendo si sacrifica del tempo che potrebbe essere
utilmente dedicato ad aspetti pratici e descrittivi del mondo chimico, a
misure, a osservazione di fenomeni, ecc.

Lo scopo a) non e' meno problematico. Comincio coll'osservare che
appartiene piu' all'insegnamento della fisica che della chimica, e
andrebbe proposto quando siano almeno disponibili i necessari strumenti
concettuali.
L'atomo di Bohr di cui parli e' certamente insufficiente. Storicamente
e' stato un passo importante, ma da solo spiega ben poco: lo spettro
dell'idrogeno e solo in senso qualitativo gli altri spettri atomici. Per
mio conto lo lascerei del tutto da parte.
Dubito pero' che sia facile fare di meglio, e certo non per le strade
tradizionali. Qualcosa si puo' fare, ma ci si deve fermare (anche per
ragioni di tempo) molto molto prima di aver affrontato anche la sola
struttura degli atomi.
Si puo' affrontare i primi passi della fisica quantistica, le radicali
differenze dalla fisica cui siamo abituati (?) nel mondo macroscopico.
Ci si puo' familiarizzare coi livelli discreti e con le loro
conseguenze, col peculiare comportamento degli oggetti quantistici... Ma
ci si ferma presto.
Questo, s'intende, se non ci si vuole ridurre a chiacchiere o a
pseudospiegazioni che sfociano pericolosamente in cattiva filosofia.

Ho lavorato per diversi anni al problema; ho elaborato una proposta
(incompleta). Ma quanto all'applicazione pratica :(
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Fri Dec 13 2002 - 20:23:59 CET