Struttura della Materia
lezioni 27 e 28

• Sí, se vogliamo comprendere la prevalenza, negli atomi, del campo medio elettrostatico e della statistica di Fermi rispetto agli altri effetti quantistici a molti corpi, la loro struttura elettronica a gusci (shell), la differenza fra core e valenza, i gruppi e i periodi della Tavola Periodica...
• No, se vogliamo anche prevedere quantitativamente le energie di legame delle molecole (e anche dei solidi di cui parleremo nella terza parte del corso):
• l'energia di legame (salvo il contributo in genere piccolo dell'energia di punto zero vibrazionale, lo vedremo fra poco) è la differenza (in modulo) fra l'energia elettronica totale di una molecola e l'energia elettronica totale degli atomi isolati componenti;
• sperimentalmente, le energie totali degli atomi e delle molecole (escludendo idrogeno e elio) si misurano in centinaia o migliaia di eV, invece l'ordine di grandezza delle energie di legame è di qualche eV o al massimo qualche decina di eV (per le molecole biatomiche le energie di legame non superano i 10 eV: qui una tavola di Wikipedia)
• dunque l'energia di legame rappresenta, in genere, una frazione piccola o piccolissima dell'energia totale, e ad uno scarto dell'1% fra energie totali sperimentali di atomi e molecole e rispettive stime Hartree-Fock può corrispondere un errore anche del 50% o del 100% sulla differenza; per questo motivo una stima accurata delle energie di legame richiede approssimazioni piú sofisticate di Hartree-Fock (come si discuteva già in questo articolo 50 anni fa)
• il motivo fisico per cui le energie di legame sono molto minori delle energie totali è che quando due o piú atomi si avvicinano, a causa della struttura elettronica a shell e della separazione (energetica e spaziale) fra ultimo guscio completo di core (centinaia o migliaia di eV) e guscio di valenza (eV o decine di eV, ripassare il paragrafo 1.4 pagine 43-58 del testo EFAMS, in particolare la figura 1.10, e, volendo approfondire, la presentazione già suggerita), solo gli orbitali di valenza si deformano significativamente rispetto a quelli degli atomi isolati

• discussione eq. 2.13 testo EFAMS
• discussione figura 2.1 testo EFAMS
• attenzione, qui trovate la derivazione riveduta e corretta e qui alcuni passaggi dettagliati