Elettroni spaiati

Che cosa sono gli elettroni spaiati

Un elettrone si dice spaiato se occupa da solo un orbitale atomico o un orbitale molecolare.

È possibile prevedere se un singolo atomo possiede elettroni spaiati scrivendo la sua configurazione elettronica.

A titolo di esempio consideriamo la configurazione elettronica dell'ossigeno, elemento chimico avente numero atomico Z = 8 e quindi 8 elettroni totali:

configurazione elettronica ossigeno

Come è possibile notare, sono due gli orbitali occupati da un solo elettrone e pertanto l'ossigeno possiede due elettroni spaiati.

Consideriamo ora la configurazione elettronica dell'idrogeno, avente numero atomico Z = 1:

Configurazione elettronica dell'idrogeno

Come è possibile notare l'idrogeno ha un solo elettrone spaiato.

Non è detto che un atomo debba necessariamente avere elettroni spaiati; se ad esempio scriviamo la configurazione elettronica del neon, ci rendiamo conto che non ha elettroni spaiati:

configurazione elettronica del neon

In base a quanto detto risulta che un orbitale atomico o molecolare può essere:

vuoto: se non possiede elettroni;
semisaturo: se presenta un elettrone spaiato;
saturo: se presenta un doppietto elettronico; in questo caso i due elettroni, in base al principio di esclusione di Pauli, devono avere numero quantico di spin opposto.

principio di esclusione di pauli

Gli atomi che presentano un elettrone spaiato sono detti radicali. La presenza di un elettrone spaiato impedisce il raggiungimento dell'ottetto (configurazione elettronica stabile con otto elettroni nel guscio di valenza) ed è per tale motivo che i radicali sono particolarmente reattivi e tendono a legarsi tra di loro o con altre specie chimiche.

Nella struttura a puntini di Lewis gli elettroni spaiati sono rappresentati con un puntino "•" solitario su un lato del simbolo chimico dell'elemento.

struttura a puntini di lewis