Chimica Fisica: Modelli Atomici e Cella Galvanica

L'elettrodo dove avviene l'ossidazione. È carico negativamente ( - ) e perde elettroni.

L'elettrodo dove avviene la riduzione. È carico positivamente ( + ) e guadagna elettroni.

La reazione che coinvolge la perdita di elettroni da parte di un atomo o ione.

La reazione che coinvolge il guadagno di elettroni da parte di un atomo o ione.

Un dispositivo che converte l'energia chimica in energia elettrica attraverso reazioni di ossidoriduzione.

Un ponte salino che collega due semicelle in una cella galvanica per mantenere la neutralità elettrica.

Una notazione abbreviata che descrive la struttura e le reazioni di una cella galvanica.

La misura della capacità di una cella galvanica di far fluire gli elettroni in un circuito esterno.

Nel modello atomico di Rutherford, l'elettrone che orbita attorno al nucleo dovrebbe, secondo la fisica classica, emettere energia in modo continuo e spiralizzare verso il nucleo fino a cadervi. Tuttavia, questo non si verifica in realtà.

La radiazione elettromagnetica (ELM) è una forma di energia che si propaga nello spazio sotto forma di onde, create dall'accelerazione di cariche elettriche.

Secondo la teoria di Maxwell, la radiazione elettromagnetica è generata dall'accelerazione di cariche elettriche. Ad esempio, le onde radio sono prodotte dalle oscillazioni della corrente elettrica in un circuito.

L'energia cinetica dell'elettrone deve essere uguale all'energia elettrostatica del sistema. Ciò significa che l'elettrone dovrebbe muoversi in modo tale da non perdere energia e non avvicinarsi al nucleo.

Il modello atomico di Rutherford, che descrive l'atomo come un sistema solare con elettroni che orbitano attorno a un nucleo positivo, non è completamente accurato a causa del problema della spirale dell'elettrone. Questo modello è stato superato da modelli più completi come il modello atomico di Bohr.

La misura della tendenza di una specie chimica a guadagnare elettroni in una reazione di riduzione.

Un elenco di semireazioni di riduzione disposte in ordine crescente di potenziale standard di riduzione. Si possono anche ordinare per potere ossidante/riducente.

La funzione d'onda, indicata con Ψ, descrive lo stato di un sistema quantistico, come un elettrone o più elettroni. È una funzione matematica senza significato fisico diretto. Il quadrato della funzione d'onda, Ψ^2, rappresenta la densità di probabilità di trovare la particella in un dato punto.

L'equazione di Schrödinger è l'equazione fondamentale della meccanica quantistica che descrive l'evoluzione temporale della funzione d'onda di un sistema. È un'equazione differenziale che lega l'energia del sistema (E) alla funzione d'onda (Ψ).

L'operatore hamiltoniano (Ĥ) corrisponde all'energia totale del sistema. È definito come la somma dell'operatore energia cinetica (T̂) e dell'operatore energia potenziale (V̂).

L'operatore energia cinetica (T̂) è legato al movimento della particella. ℎ^2/8π^2m è una costante, mentre ∇^2 è il laplaciano, un operatore matematico che coinvolge le derivate parziali.

L'operatore energia potenziale (V̂) dipende dalla specifica interazione del sistema. Può variare a seconda del sistema e della sua configurazione.

Una particella in una scatola monodimensionale è un modello quantistico in cui una particella è confinata in una regione di spazio unidimensionale. L'energia potenziale è nulla all'interno della scatola e infinita all'esterno, impedendo alla particella di uscire.

Le condizioni al contorno per la funzione d'onda in una scatola monodimensionale richiedono che la funzione d'onda sia nulla agli estremi della scatola. Questo deriva dalla condizione che la particella non può uscire dalla scatola.

Le soluzioni dell'equazione di Schrödinger per una particella in una scatola monodimensionale sono funzioni sinusoidali. La funzione d'onda è proporzionale al seno di un multiplo intero di πx/L, dove n è il numero quantico.

Il numero di legami che un atomo può formare.

Il numero di legami tra due atomi.

Un legame covalente in cui gli elettroni di legame sono equamente condivisi tra i due atomi.

Un legame covalente in cui gli elettroni di legame non sono equamente condivisi tra i due atomi. L'atomo più elettronegativo attrae gli elettroni in modo più forte, creando una parziale carica positiva (+) sull'atomo meno elettronegativo e una parziale carica negativa (-) sull'atomo più elettronegativo.

Una misura della polarità di un legame covalente. È il prodotto della parziale carica () e della distanza (𝑑) tra le cariche.

Una misura della capacità di un atomo di attrarre elettroni in un legame covalente. Maggiore è l'elettronegatività, più l'atomo attrae gli elettroni.

La differenza di elettronegatività tra due atomi in un legame covalente. Se la differenza di elettronegatività è maggiore di 2, il legame ha un forte carattere ionico. Se la differenza di elettronegatività è inferiore a 2, il legame ha un carattere covalente.

Un metodo per rappresentare i legami tra gli atomi in una molecola. Ogni trattino rappresenta un legame singolo.

Un modello che rappresenta la struttura di una molecola utilizzando una combinazione di strutture limite, ognuna delle quali contribuisce alla descrizione globale della molecola.

Una struttura che contribuisce alla rappresentazione di risonanza di una molecola, ma non descrive completamente la vera struttura. Ogni struttura limite contribuisce con energia diversa.

La lunghezza del legame in una molecola che presenta risonanza è intermedia tra un legame singolo e un legame doppio.

La distribuzione degli elettroni in una molecola che presenta risonanza è delocalizzata, il che significa che gli elettroni non sono localizzati in un singolo legame, ma si estendono su più legami.

L'ozono (O3) è un esempio di una molecola che presenta risonanza. Le sue strutture di risonanza mostrano una delocalizzazione elettronica, la cui lunghezza dei legami O-O è intermedia tra un legame singolo e un legame doppio.

La media pesata delle strutture limite, tenendo conto dell'energia relativa di ciascuna, determina la natura della molecola.

Le strutture di risonanza sono un modo per rappresentare la struttura di una molecola quando la distribuzione degli elettroni non può essere rappresentata da una singola struttura di Lewis.

Le strutture di risonanza non indicano che una molecola sta oscillando rapidamente tra le strutture limite. In realtà, la molecola è un ibrido di tutte le strutture limite.