ORBITALI Atomici: Le NUVOLETTE quantistiche che hanno fatto nascere la CHIMICA e la MATERIA?
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- Опубліковано 25 чер 2024
- L'Equazione di Schrödinger mostra tutto il suo potere quando la "risolviamo in un atomo di Idrogeno". Si scorge un mondo straordinario fatto di nuvolette quantistiche di probabilità, da cui l'intera chimica ha preso vita. Gli orbitali atomici sono delle zone spaziali tridimensionali dove si nasconde da qualche parte l'elettrone intorno al nucleo. In questo video, faremo un viaggio in questo mondo straordinario, invisibile e bizzarro. Con gli strumenti a disposizione della Meccanica Quantistica cercheremo di comprendere le funzioni d'onda, i numeri quantici, le armoniche sferiche e molte altre diavolerie quantistiche. #quantistica #chimica #scienza #yousciences #fisica #doctorgiux #quantum #matematica #orbital
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Approfondimenti:
Tavola delle Armoniche Sferiche: it.wikipedia.org/wiki/Tavola_...
Armoniche Sferiche: www2.math.upenn.edu/~cle/math...
Orbitali atomici: en.wikipedia.org/wiki/Atomic_...
Rappresentazione 3D degli orbitali: www.quantum-physics.polytechn...
Orchin, Milton; Macomber, Roger S.; Pinhas, Allan; Wilson, R. Marshall (2005): media.wiley.com/product_data/...
Tabella Completa (orbitali): www.orbitals.com/orb/orbtable...
Libri di Meccanica Quantistica:
➤Dirac, Paul A. M. I principi del la meccenica quantistica. Paolo Boringhieri, Torino 1959 (1958).
➤J.J. Sakurai, Jim Napolitano, Meccanica Quantistica Moderna,
seconda edizione, Zanichelli.
➤R.P. Feynman et al., La Fisica di Feynman, Volume III, Masson
➤L. Landau e E. Lifschitz, Meccanica Quantistica, Editori Riuniti.
➤S. Gasiorowicz, Quantum Physics, J.Wiley & Sons.
➤Born, Max., Fisica atomica, Boringhieri 1968 BU Manuale
➤Feynman, La Fsica di, vol. 3, Meccanica quantistica,Zanichelli, Bo 2001 -BU
Altro materiale:
➤dalfovo.science.unitn.it/lezi...
➤www.cs.infn.it/appunti/appunti...
➤www.eoinfnpr.it/Appunti_2015.pdf
➤Raccolta di libri: www.lfns.it/STORIA/Download/P...
Chapter summary
00:00 Ouverture
02:02 Potenziale Coulombiano
04:42 Spettroscopia
08:30 Funzioni d'onda
09:35 Coordinate Sferiche Nucleari
12:13 Armoniche Sferiche
13:46 Numeri Quantici (n) ed (l)
15:39 Orbitali sharp (s)
17:00 Orbitali principal (p)
18:57 Piani nodali
19:48 Numero quantico magnetico (ml)
21:04 Orbitali diffuse (d)
23:48 Momento angolare orbitale
24:00 Spin (ms)
24:41 Orbitali fundamental (f)
27:20 Teorema di Unsöld
28:29 Probabilità
29:20 Superfici di contorno
Executive Production by Giux - Наука та технологія
Seguo diversi siti di divulgazione da molti anni. È la seconda volta che lascio un commento. Sono impressionato dalla forma e dai contenuti del video. Riuscire a semplificare i concetti senza rinunciare alla sostanza è un arte rara. Mi hai fatto venir voglia di tornare a studiare all'università. Credo che preparare questo video sia stato un lungo lavoro. Molti esperti non perderebbero tempo per dedicarsi alla divulgazione di massa, verso persone che possono solo ascoltare, sperare di capire ma che non potranno fornire alcun contributo. In ogni caso credo che la divulgazione sia l'obbiettivo più nobile di qualsiasi disciplina scientifica. Grazie
concordo ogni singola parola!!!
Dopo averne visti decine di video sull'argomento non posso che farti i miei più sinceri complimenti per questo "piccolo" capolavoro.
Aspetto con ansia la serie di chimica! Mi piace definirla fisica quantistica su larga scala, la mole che connette due mondi🧘🏻♂️
Si, è molto bella da fare, anche con esperimenti "in diretta", devo prima allestire una piccola area di chimica
Credo tu sia un genio o quello che immagino pensando alla storia della scienza. Non vedo più un confine fra la Fisica e la Chimica però per intuizione assocerei alla cosmologia poiché credo abbia medesima lettura. Ad un video così posso solo aggiungere, ai complimenti che meriti, che dando una descrizione dell' e-, elettrone, non è, sarebbe solo energia ma la materia interagisce , gli atomi con i loro campi e questo crea la massa. Orbitali Orbite, del resto la spettroscopia è materia del micro e del macro cosmo. Data la Matrice o mattone spaziotempo hai già una Forma e comprendi come del resto la tua illustrazione porta a capirlo che gli orbitali descrivono traiettorie, pensa ad un anello di fumo che si espanda avrà due opposti spin e così nelle varie direzioni che sempre riportano allo sferico.
Grazie tante, osservazioni interessanti!
@@yousciences mi è piaciuto un incedere distratto dettato da un attenzione spasmodica quasi trascendentale, lezioni di Mandala le chiamerei, ci starebbe. Grazie a te che le cose viste od immaginate per un non matematico aiutano la comprensione, io per semplificare penso sempre ad un anfiteatro, il palco è l emergere della materia, non ha volume, solo superficie, poi attori e strumenti riempiendolo daranno volume e vibrazione.... Che crea gli spalti... Gli elementi chimici li vedi lì con l allinearsi del pubblico elemento elemento come la tavola periodica impone , anche l onda luminosa ascoltata nel vibrare rende meglio la forma , quello che era sfuggito è che risiedendo sulla superficie del palco l onda elettromagnetica ha una sinusoidalità che "valica la dimensione" ti ho pubblicato su fb spiegando qualcosa, grazie ancora e produci! È un ordine.
Ciao, potresti dirmi quale tablet e quale programma utilizzi? Grazie in anticipo
P.S. - i tuoi fantastici video sono ormai un must per la pre nanna; la quantità di informazioni che riesci a trasmettere senza mai annoiare, anzi, incrementando la curiosità è un talento unico
Bellissimo, bravo Giux!!!
Con che programma hai creato le illustrazioni? Davvero fantastiche
Bello bravo. Si segue molto bene complimenti. Posso fare una domanda? Se gli elettroni non possono trovarsi sui piani nodali, cioè c'è una probabilità pari a zero , come fanno ad attraversare la zona nei pressi del nucleo. Si smaterializzano e riappaiono sull'altro lobo? Grazie della eventuale risposta
Stupenda ed ipotetica descrizione matematica. Sintetizzando, a mio parere vanno considerate entrambe nell’orbitale: corpuscolo ed onda. In particolare se per onda si intende l’errore o di posizione o di quantità di moto, inteso come funzione fisica e non semplicemente matematica. L’interpretazione di Copenaghen, dove l’errore indeterministico è posto in una relazione reciproca ed “univoca” di potenziale inerziale e ampiezza di stato. Cordiali saluti
Lezione stupenda!
Buonasera Giux..questa e' la prima volta che scrivo un post in uno dei tuoi video ma ho gia' avuto modo di apprezzare l'impegno e la passione che ci metti..✌️👌
Detto questo..mi piacerebbe sapere quale di quei libri che citi come riferimento per questo video si occupa in maniera abbastanza approfondita del calcolo delle funzioni d'onda che descrivono la forma degli orbitali atomici (psi1s..psi2s..ecc)
Avevo già affrontato l'argomento a chimica generale diversi anni fa dandolo per scontato vista la sua complessità..ma anche vedere come si fanno ad ottenere queste funzioni..i calcoli che esse comportano..mi sembrerebbe una giusta chiusura del cerchio..o dell'orbitale in questo caso 😁
Grazie mille 🤙
Ciao, grazie mille! Qualcosina la trovi nel Griffiths, anche se credo lo faremo in un video più avanti, a chimica si fa come abbiamo fatto qui, cioè non si risolve l'eq. di Schrödinger, ma si studiano direttamente le soluzioni
Grazie YouSciences by GIUX.
Ai primi capitoli del libro di chimica c'era la spiegazione degli orbitali, dei legami chimici e via dicendo. Mi aspettavo -beata ignoranza/ingenuità!- che tutte le reazioni venissero spiegate così. Sì: in linea di principio. In realtà si spignatta con le provette e così si scoprono davvero le cose. E difatti mi piaceva parecchio di più.
Perché quando hai mostrato le formule degli orbitali m'è venuto in mente il detto dei vecchi capitani: povero chi si condanna a navigare con la bilancia del farmacista. Certo che si spiega tutto, ma ci sono così tante variabili in gioco, che, alla fine, ci vuole una vita a fare i conti e perdiamo di simultaneità tra calcolo e decisione conseguente (appunto: conseguente).
A 13.30 le figure somigliano alle forme sui vecchi televisori CRT quando si smanettava con la videocamera giocando sui punti ciechi, i ritardi di fase e le rotazioni. Anche figure "solide" come un cubo/esaedro, quando ruotano, generano profili curvi, tipo iperbole, mi sembra: lo sanno bene i tornitori.
Alla fin fine, è sempre il discorso della velocità, a vincolarci: oltre alle coordinate (polari sferiche, cartesiane che siano) importa la velocità, e più vai lontano dal nucleo, più cambia non tanto la velocità, quanto il percorso, come si vede nelle maratone, quando le corsie cambiano "in curva".
La fisica quantistica mi sembra sempre come una pellicola in movimento (e conta sempre a che velocità la percorri: una cosa è la moviola, un'altra il passo normale, un'altra l'accelerato) rispetto al singolo fotogramma fermo "fotografato" (impossibile, anzi, impraticabile e privo di senso).
L'atomo di "materia" può esser visto come una A2AD (Anti Access Area Denied) una bolla di impenetrabilità relativa (un po' si può forzare: la fissione funziona per quello), in cui il "dentro" sono cariche a segno + circondate da strati di cariche a segno -. La cosiddetta "antimateria" è alla rovescia: il + fuori e il - dentro.
In termini di distribuzione delle cariche nell'universo, dunque, la "materia" sarebbe un caso anomalo dell'antimateria e viceversa. Ma l'antimateria è di più, dicevano gli astronomi: solo che, per come è architettata, la "vediamo" meno perché reagisce diversamente alle onde elettromagnetiche, o meglio, ne produce di diverse: la PET funziona proprio per quello, pare.
Davvero la superficie del piano è equiparata a quella del cono? Prova a mettere un rettangolino di carta su un piano: lo copre senza sovrapposizioni. Se metto lo stesso rettangolino di carta su un cono, ci saranno sovrapposizioni o ci saranno tante piegoline: segno che le superfici sono incompatibili. Sn un cilindro, invece, va tutto bene: ma perché a sua volta un cilindro è un rettangolo arrotolato.
Inoltre, in un piano la somma degli angoli interni di un triangolo è sempre pari a due retti ovvero uno piatto; invece, in un'area influenzata da un punto conico, la somma degli angoli interni di un triangolo è diversa da un angolo piatto (per l'estroflessa -ma è relativo a chi guarda!- è inferiore, per l'introflessa è superiore: di solito, un triangolo tracciato su una superficie "tondeggiante" andiamo a più di 180 gradi e su una superficie a "sella" il triangolo ha somma degli angoli interni inferiore a 180 gradi).
Al solito, a 30.20, mi sembra di vedere la spiegazione del diodo a effetto tunnel.
Il berretto che ti conferisce forma ogivale / a orbitali quantici alla calotta del cranio coi capelli contenuti dentro è un tocco di classe. Grazie della pazienza. L
Belloooo gli orbitali la mia passione... Grazie
Bellissimo video con una spiegazione eccezionale. Sai ho il tuo stesso oscilloscopio, quello con in crt tondo. L'ho utilizzato fino agli anni 90, ora è spento da tanto tempo.
Una domanda: si puo' verificare che 2 orbitali possano avere parti di spazio in comune? Cosa accade? Grazie
ottimo video, spero ne seguano altri. Unica cosa segnalo un'imprecisione sulla forma del Px nella armonica sferica (17:10). Grazie
Grazie per la segnalazione, qualche refuso capita... si ne seguiranno ancora parecchi :):)
Gran bel video.
Sto studiando stato solido in questi giorni, ci vorrebbero dei tuoi bei video 😂😂
Aspettando l'"armamentario quantistico" 👍👍👍👋👋👋
Arriverà presto 😁😁
Bellissimo video. Sono un vecchietto ma così a scuola non me l'hanno mai spiegato. Cmq chimica e fisica sono le facce della stessa medaglia e la matematica è la lingua
I tuoi schemi sono fanstastici, posso chiederti che dispositivo usi per scrivere? io ho provato ad usare un Ipad all'università ma il risultato era pessimo e sonostato costretto a tornare alla carta
Nella nuvola di probabilità c'è anche quella remota che l'elettrone possa trovarsi lontanissimo dal nucleo.
Ma nella realtà sarebbe possibile?
Ottimo
Sei un grande! Se lo dico nessuno mi crederà😂
Grazie.
Attendo un bel laboratorio con tanti esperimenti.👍🏽
Bel video e ben impostato. Stavo facendo il calcolo di quanti elettroni possno coesistere riempiendo tutti gli orbitali ... Mi viene fuori 150, ma credo di aver sbagliato qualcosa.
Prendi i miei soldi!! Ho detto prenditi i miei fottuti soldi!😅😂 Video bellissimo, ti prego continua!
Eccellente!
Ai miei tempi era più facile studiare queste particolarità molto difficili e profonde della materia
Sto osservando che molte persone, sopratutto giovani si occupano di trasmettere conoscenze scientifiche approfittando di questi Social. Mi domando, vi domando, è passione x le materie o strumento x apparire ad ogni costo?
Sarei curioso di conoscere la motivazione che la porta ad escludere tout court la possibilità che questo sui social possa essere un lavoro o quantomeno una parte di esso.
Tra l'altro un lavoro sano mi sembra, che oltre ad aiutare studenti, potrebbe attrarre verso la scienza la curiosità di persone come me, cinquantenni molto poco istruiti, e spingerne qualcuno ad approfondire ulteriormente i temi o a studiarne il sottostante.
Per una società più istruita e quindi più protetta dalla disinformazione nel suo insieme, non mi sembra un cattivo trade-off il tollerare la necessità di "apparire" di qualcuno di questi giovani divulgatori che esternando non solo la propria conoscenza ma anche il proprio lato artistico (su questo canale ce n'è parecchio), non fanno altro che divertirsi ed assecondare la loro natura umana. E va benissimo così.
P sta per principal e non particular credo, forse c'è un errore? Ho consultato due fonti on line...
Si, sta per "principal"... ahimè l'avevo finalizzato il video purtroppo ... 🤷♀️🤷♀️
non so come ringraziarti
mmm... secondo me al minuto 11:54 hai sbagliato il passaggio da coordinate sferiche a cartesiane
Nell'espressione di x sono invertite le funzioni trigonometriche. C'è cos(theta)sin(phi) mentre dovrebbe esserci sin(theta)cos(phi). Probabilmente un banale lapsus. Il video comunque mi piace.
Esattamente, c'è un refuso nella coordinata x 🤷♀️🤷♀️