Chimica( momento magnetico elettrone)

[valesyle92]

Salve a tutti,
ho un dubbio per quanto riguarda il momento magnetico di un elettrone.
Un elettrone possiede :

un momento magnetico orbitale dovuto alla rotazione attorno al nucleo dell'atomo e un momento magnetico intrinseco o di spin dovuto alla rotazione dell' elettrone attorno al proprio asse.

Il moto di un elettrone in realtà è caotico all'interno dell'orbitale quindi non produce corrente e quindi neanche un momento magnetico orbitale quindi non riesco a capire perchè posso definire questo momento magnetico orbitale .

[inglele11]

Un qualsiasi elettrone attorno al nucleo di fatto è una carica in movimento, una carica in movimento è una corrente che produce un campo magnetico. Quando tu affermi "Il moto di un elettrone in realtà è caotico all'interno dell'orbitale quindi non produce corrente e quindi neanche un momento magnetico orbitale" è sbagliato, pensa ad alcuni materiali come la magnetite, ti sarà noto che la magnetite è in grado di attrarre a se oggetti metallici tramite un campo magnetico, ma da dove viene questo campo magnetico? Proprio dagli elettroni in moto attorno al nucleo. In definitiva ci sono molecole, ad esempio il vetro, in cui le correnti dovute al moto degli elettroni generano campi magnetici discordi che si annullano tra di loro, mentre altri materiali come la magnetite in cui tali campi non si annullano e l'effetto macroscopico è proprio quello che vedi di attrarre oggetti metallici. Per questo motivo ha senso parlare di momenti magnetici orbitali.
(Nota: sono uno studente non un professore.. potrei sbagliarmi.. ahah spero di aver risolto i tuoi dubbi)

[valesyle92]

Intanto grazie per aver risposto,
ma allora come mai si dice che in un metallo il moto dell' elettrone è casuale e caotico e la posizione media è nulla quindi l'elettrone rimane mediamente fermo e non produce corrente ?
Inoltre nel metallo gli elettroni non girano attorno ad un atomo ma sono intorno a tutta la struttura cristallina

[inglele11]

Giustissimo, ma questo non è valido in generale, ci sono materiali come la magnetite in cui la posizione media attorno al nucleo dell'elettrone non è nulla. In un metallo la configurazione energetica più favorevole è quella in cui l'elettrone è mediamente fermo ma, ti ripeto, questo non è valido in generale, dipende da caso a caso e questo fatto determina le proprietà macroscopiche dei materiali (vedi ad esempio il comportamento paramegnetico dell'ossigeno).

[valesyle92]

Grazie mille,
ma quindi in definitiva nei metalli si ha che il momento magnetico orbitale è zero ?

[inglele11]

La risposta non è univoca, cioè dipende in primo luogo dal tipo di metallo che consideri e quindi dalle sue proprietà molecolari, ma dipende anche dalle condizioni in cui si trova per esempio se il metallo è immerso in un campo elettrico o magnetico.. comunque se consideri un generico metallo ISOLATO, sì, è nullo.

[valesyle92]

Grazie davvero!! Ancora una cosa : secondo la teoria degli orbitali molecolari si ha che gli elettroni stanno negli orbitali molecolari che circondano l'intera molecola secondo invece la VB gli elettroni condivisi stanno nell'orbitale di legame tra gli atomi , per vedere il comportamento paramagnetico dell'ossigeno utilizzo la teoria degli orbitali molecolari e vedo che è dotato di elettroni spaiati, ma quando uso la teoria VB e quando quella degli orbitali molecolari ?

[inglele11]

La tua intuizione è giusta.. riesci a spiegare il comportamento paramagnetico dell'ossigeno solo con la teoria degli orbitali molecolari, che infatti al momento è la teoria più accettata dagli scienziati, con gli altri due modelli questo aspetto (dovuto allo spin dei due elettroni sugli orbitali di antilegame) non si vede.

[valesyle92]

Ma quindi dal momento che è la teoria più accettata dagli scienziati oramai si usa solo questa ? (teoria degli orbitali molecolari) Oppure qualche volta anche La VB ?

[inglele11]

No.. La teoria degli orbitali molecolari è sicuramente quella più completa, ma anche la meno intuitiva da un punto di vista pratico.. Queste tre teorie sono una l'evoluzione storica dell'altra, in una buona approssimazione tu potresti descrivere una molecola con il modello che ti fa più comodo: per spiegare il paramagnetismo dell'ossigeno usi la teoria degli orbitali molecolari, per rappresentare graficamente il doppio legame ti viene più comodo usare la VB.