La configurazione elettronica degli atomi nello stato fondamentale

• Come abbiamo visto, l'approssimazione orbitalica consente di descrivere ogni elettrone di un sistema polielettronico con un orbitale del tutto simile a quelli visti per i sistemi monoelettronici.
• Lo stato fondamentale di un atomo e' quello in cui esso ha la minima energia. Si e' visto che l'orbitale avente la minima energia e' l'orbitale $1s$; verrebbe quindi spontaneo di pensare che nella configurazione elettronica dello stato fondamentale di qualsiasi atomo ogni elettrone sia descritto da un orbitale $1s$.
• In realta' cio' non e' possibile e la formalizzazione di questa impossibilita' e' nota come principio di esclusione di Pauli.
• Prima di enunciare questo principio, bisogna introdurre il concetto di spin dell'elettrone. Lo spin e' una proprieta' esclusivamente quantomeccanica, che puo' essere (anche se solo lontanamente) interpretata classicamente come connessa alla rotazione di un corpo su se stesso attorno a un qualche asse. La rotazione dell'elettrone su se stesso gli conferisce proprieta' magnetiche (cioe' l'elettrone si comporta come un minuscolo magnete). Tali proprieta' non vanno confuse con quelle derivanti dal suo moto angolare attorno al nucleo, a cui e' associato il numero quantico magnetico $m_l$. Allo spin elettronico e' associato un numero quantico magnetico di spin $m_s$ che puo' assumere solo due valori semiinteri: $+1/2$ e $-1/2$, in corrispondenza ai due possibili versi di rotazione (orario e antiorario). Il valore $m_s=+1/2$ viene spesso indicato con $\alpha$ o $\uparrow$; il valore $m_s=-1/2$ viene indicato con $\beta$ o $\downarrow$.