Configurazione elettronica carbonio: 3 cose da sapere
Il carbonio è uno degli elementi più importanti esistenti in natura, dal momento che esso si trova alla base della formazione di tutte le molecole organiche e, quindi, della vita.
Vediamo come si struttura la configurazione elettronica carbonio, indicando 3 cose fondamentali da conoscere.
Indice
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1. Cos’è la configurazione elettronica degli elementi?
Ciascun atomo è caratterizzato dalla presenza di un certo numero di elettroni che gravitano intorno al nucleo. Questi elementi quantici sono forse i più importanti, dal momento che numero e caratteristiche determinano la reattività rispetto agli altri elementi. A seconda del numero di orbite e del numero di elettroni presenti su ogni orbita, infatti, ogni atomo presenta le sue caratteristiche tipiche. La configurazione elettronica è appunto la definizione del numero di elettroni presenti su ogni orbitale, cioè su ogni asse che ruota intorno al nucleo di uno specifico elemento. Questo indice può essere determinato in diversi metodi, ma il più efficace è senz’altro l’approccio sintetico, che prevede una semplice elencazione del numero di elettroni partendo dalla distinzione degli orbitali stessi nelle diverse classi riconosciute: s, p, d e così via.
2. Come ricavare la configurazione elettronica carbonio?
Per quanto riguarda nello specifico l’elemento carbonio (C), la configurazione elettronica indica il numero e la disposizione degli elettroni presenti in ciascun atomo. Per poter ricavare questo dato è necessario partire dal numero atomico dell’elemento, che è pari a 6: ciò significa che un atomo di carbonio possiede 6 protoni e 6 elettroni, quando presenta carica elettronica neutrale. A partire da questa informazione sarà possibile disporre gli elettroni lungo le diverse orbite, tenendo presente la seguente regola: sull’orbitale s è possibile collocare al massimo 2 elettroni, sull’orbitale p al massimo 6, mentre sull’orbitale d il numero massimo è 10, e così via.
3. Come scrivere la configurazione elettronica carbonio?
Avendo a disposizione i dati relativi al numero atomico, per scrivere la configurazione elettronica carbonio è necessario seguire la regola della diagonale, che è utile per indicare la sequenza di riempimento degli orbitali. Secondo questo approccio, la configurazione elettronica viene rappresentata scrivendo gli elettroni per ogni sigla che identifica l’orbitale. Per cui, visto che gli elettroni del carbonio sono 6, avremo la seguente configurazione elettronica: 1s2 2s2 2p2. I primi due elettroni vanno posizionati sull’orbitale 1s, altri due vanno sull’orbitale 2s e i restanti due nell’orbitale 2p. Per quanto riguarda invece gli elettroni di valenza, la configurazione elettronica esterna del carbonio è pari a 2s2, 2p2. Questo elemento rivela che il carbonio possiede solo due orbitali 2p semipieni, il che appare strano se si considera che in questo modo l’elemento dovrebbe essere capace di assicurare al massimo due legami covalenti, quando in realtà il carbonio è tetravalente, cioè può formare fino a quattro legami con altri atomi. L’equivoco può essere risolto tenendo conto che un elettrone dell’orbitale 2s viene promosso all’orbitale 2p rimasto vuoto, così dando luogo ad un fenomeno di ibridazione orbitalica.
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