Tavola periodica e propriet periodiche
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Tavola periodica e proprietà periodiche. Proprietà periodiche. Le proprietà atomiche degli elementi dipendono dalla loro configurazione elettronica.

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Tavola periodica e proprietà periodiche

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Presentation Transcript


Tavola periodica e propriet periodiche

Tavola periodica e proprietà periodiche


Propriet periodiche

Proprietà periodiche

Le proprietà atomiche degli elementi dipendono dalla loro configurazione elettronica.

Le proprietà atomiche che variano in maniera ricorrente lungo ciascun periodo e gruppo della tavola periodica sono chiamate proprietà periodiche degli elementi.


Energia di prima ionizzazione

A

A+ + e-

Energia di prima ionizzazione

Energia minima necessaria per togliere un elettrone ad un atomo neutro isolato gassoso


Andamento della energia di prima ionizzazione in funzione del numero atomico

Andamento della energia di prima ionizzazione in funzione del numero atomico.


Energia di prima ionizzazione1

Energia di prima ionizzazione

  • E’ sempre > 0: nessun elemento isolato ha tendenza a perdere spontaneamente un elettrone, e quindi bisogna spendere energia.

  • Lungo un periodo aumenta il numero di protoni nel nucleo e degli e- dello stesso strato: l’energia di ionizzazione aumenta lungo un periodo.

  • L’energia di ionizzazione diminuisce scendendo lungo un gruppo perche l’e- è sempre più schermato dal nucleo.

  • Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.


Esistono configurazioni elettroniche esterne pi stabili di altre

Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.

Configurazione elettronica del gas nobile precedente

1s2

2s2 2p6

n s1 (n-1) s2(n-1) p6

3s2 3p6

4s2 4p6

5s2 5p6

4s1

3s1

2s1

5s1

6s1


Esistono configurazioni elettroniche esterne pi stabili di altre1

Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.

2s2

3s2

n s2n p1 n s2

2s2 2 p1

3s2 3 p1


Esistono configurazioni elettroniche esterne pi stabili di altre2

Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.

2s2 2p3

3s2 3p3

n s2n p4n s2n p3

2s2 2p4

3s2 3p4


A ffinita elettronica

Affinita' elettronica

Energia relativa alla reazione di perdita di un elettrone da parte di ione monoatomico negativo gassoso.

X-

X + e-


Tavola periodica e propriet periodiche

L’andamento è influenzato dagli stessi parametri operativi per l’energia di prima ionizzazione, anche se in maniera meno regolare (l’affinità elettronica è molto sensibile anche alle repulsioni interelettroniche).


A ffinit elettronica

Affinità elettronica

Aumenta lungo un periodo (es. LiF) ma con punti di discontinuità (es. Be).

Diminuisce lungo un gruppo (es. Cl—At), con discrepanze fra 2° e 3° periodo (es. F e Cl) dove l’elevata repulsione interelettronica in atomi di piccole dimensioni fa sì che in questi atomi A sia < che in quelli del periodo successivo (O < S; F < Cl)


A ffinita elettronica1

Affinita' elettronica

X-

X + e-


Affinita elettronica

Affinita’ elettronica

  • Gli atomi della maggior parte degli elementi hanno affinità elettronica > 0.

  • Eccezioni:

    gas nobili n s2n p6 (n+1) s1 n s2n p6

    Be & Mg n s2n p1  n s2

    N 2s22p42 s22 p3

    Questa è una riprova che ci sono delle configurazioni elettroniche relativamente più stabili delle altre.


Energia di seconda ionizzazione

Energia di seconda ionizzazione

Li:

I ionizz: 2s1 1s2

II ionizz: 1s2 1s1

Be: I ionizz: 2s2 2s1

II ionizz: 2s1 1s2

Li+

Be2+


Tavola periodica e propriet periodiche

Confronto tra gli andamenti dell'affinita' elettronica e delle energie diI e II ionizzazione nei primi elementi della tabella periodica

.

Na+

Ne

F-


Dimensioni atomiche

Dimensioni atomiche

  • Le dimensioni di un atomo sono determinate dalla distribuzione degli elettroni intorno al nucleo.

  • Non è possibile determinare sperimentalmente le dimensioni di un atomo isolato.


Raggi atomici

Raggi atomici

J.C. Slater ha proposto un insieme congruente di raggi atomici basandosi sulle distanze tra atomi nelle sostanze elementari e nei composti allo stato solido. I raggi atomici sono stati definiti in modo tale che la somma dei raggi dia le distanze fra i nuclei. Naturalmente il raggio atomico varierà a seconda di come l'atomo in esame interagisce con i suoi vicini, ma la deviazione dal valor medio del raggio atomico e' entro 12 pm.


Raggi atomici in pm degli elementi

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

H25

Li145

Be105

B85

C70

N65

O60

F50

Na180

Mg150

Al125

Si110

P100

S100

Cl100

K220

Ca180

Sc160

Ti140

V135

Cr140

Mn140

Fe140

Co135

Ni135

Cu135

Zn135

Ga130

Ge125

As115

Se115

Br115

Rb235

Sr200

Y180

Zr155

Nb145

Mo145

Tc135

Ru130

Rh135

Pd140

Ag160

Cd155

In155

Sn145

Sb145

Te140

I140

Cs260

Ba215

La *195

Hf155

Ta145

W135

Re135

Os130

Ir135

Pt135

Au135

Hg150

Tl190

Pb180

Bi160

Po190

At   -

Fr  -

Ra215

Ac **195

Raggi atomici (in pm) degli elementi

1 pm = 1 x 10-12 m


Tavola periodica e propriet periodiche

Non definito per gas nobili che hanno pochissima tendenza a formare legami


Tavola periodica e propriet periodiche

Variazione del raggio atomico in funzione delnumero atomico

L’aumento di Zeff lungo un periodo fa contrarre gli atomi


Raggi atomici1

Raggi atomici

  • Le dimensioni atomiche diminuiscono lungo ciascun periodo, nel senso in cui aumentano le interazioni nucleo-elettroni.

  • Le dimensioni atomiche aumentano scendendo lungo un gruppo, nel senso in cui le interazioni nucleo-elettroni diminuiscono.


Elementi di transizione

Elementi di transizione

A parte una piccola contrazione all’inizio della serie, gli atomi della stessa serie di transizione hanno più o meno la stessa dimensione.

La dimensione è determinata dall’orbitale ns.

L’effetto dell’aumento di protoni nel nucleo è bilanciato dall’aumento del numeo di elettroni (n-1)d.


Raggi atomici in pm di lantanidi e attinidi

 *

Ce185

Pr185

Nd185

Pm185

Sm185

Eu185

Gd180

Tb175

Dy175

Ho175

Er175

Tm175

Yb175

Lu175

 **

Th180

Pa180

U175

Np175

Pu175

Am175

Raggi atomici (in pm) di lantanidi e attinidi

La

195

Hf

155

Contrazione lantanoidea:

Scarso effetto schermante degli orbitali f


Confronto tra le dimensioni di atomi neutri e ioni in pm

Confronto tra le dimensioni di atomi neutri e ioni (in pm).


Atomi neutri e ioni

Atomi neutri e ioni

  • Quando un atomo perde e- trasformandosi in un catione, si ha diminuzione delle dimensioni, soprattutto quando questo corrisponde alla scomparsa dello strato più esterno.

  • Quando l’atomo prende e- per dare un anione, le dimensioni aumentano. Es. alogeni che danno ioni mononegativi raggiungendo la configurazione elettronica del gas nobile successivo.


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