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Distribuzioni radiali di probabilità Un elettrone nell’orbitale s è più vicino al nucleo di quello nell’orbitale p e quindi è meno schermato. L’elettrone.

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2 Distribuzioni radiali di probabilità

3 Un elettrone nell’orbitale s è più vicino al nucleo di quello nell’orbitale p e quindi è meno schermato. L’elettrone in s risente quindi di un Z eff maggiore rispetto a quando è nel p E’ quindi trattenuto con più forza e a Energia piu’ basse dell’orbitale p

4 Il 4s si inverte con il 3d a causa dell’alta penetrazione di un orbitale 4s rispetto a un 3d, pur avendo numero quantico maggiore uguale a 4.

5 Riempimento degli orbitali Variazione di energia in funzione del numero atomico

6 Affinita' elettronica Energia relativa alla reazione di perdita di un elettrone da parte di ione monoatomico negativo gassoso. X-X- X + e - Dà quindi un idea della forza con cui un elettrone potrebbe legarsi ad un atomo.

7 Affinita’ elettronica Gli atomi della maggior parte degli elementi hanno affinita’ elettronica > 0, devo quindi spendere energia per strappare l’elettrone. Quindi la maggior parte degli atomi tende ad avere un elettrone in più rispetto a quelli dell’atomo neutro. Eccezioni: gas nobili, Be (2s 2 ), Mg (3s 2 ), N (2s 2 2p 3 ). Questa e’ una riprova che ci sono delle configurazioni elettroniche relativamente piu’ stabili delle altre.

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9 Affinita’ elettronica Gli elementi a destra della tavola periodica (gruppo 17) hanno alta affinità elettonica. Le affinità elettroniche tendono a diminuire spostandosi lungo gli elementi di un gruppo.

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11 Affinita’ elettronica L’aggiunta di un secondo o più elettroni è sempre sfavorevole. Es: O - + e - -> O 2- Le repulsioni interelettroniche non sopravanzano il guadagno energetico dovuto alla acquisizione di una configurazione a livello completo e quindi E A >0

12 Dimensioni atomiche Le dimensioni di un atomo sono determinate dalla distribuzione degli elettroni intorno al nucleo. Non esiste un confine netto e definito dell’atomo. Non e’ possibile determinare sperimentalmente le dimensioni di un atomo isolato.

13 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.

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15 Raggi atomici (in pm) degli elementi

16 Raggi atomici

17 Il raggio atomico del Litio è maggiore di quello del Fluoro Il raggio atomico diminuisce man mano che si va da sinistra a destra in ogni periodo

18 Variazione del raggio atomico in funzione del numero atomico L’aumento di Z eff lungo un periodo fa contrarre gli atomi F Cl Br

19 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.

20 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. Metto elettroni negli orbitali d che sono interni rispetto all’orbitale s e che partecipano all’effetto di schermo, mentre il numero di elettroni nell’orbitale s esterno è costante L’effetto dell’aumento di protoni nel nucleo è bilanciato dall’aumento del numero di elettroni (n-1)d.

21 Z eff vara poco lungo il rempimento degli orbitali 3d ed è circa costante per gli elettroni nell’orbitale 4s

22 Raggi atomici e raggi ionici La conseguenza dell’aumento dell’attrazione tra il nucleo e gli elettroni rimanenti è che il catione ha raggio ionico molto piu’ piccolo del raggio atomico. La contrazione più rilevante si ha quando la perdita di uno o più elettroni comporta la scomparsa dello strato più esterno della configurazione elettronica dello ione Per gli anioni vale il discorso inverso. Gli elettroni per l’aumento della repulsione tendono ad allontanarsi e le dimensioni aumentano. Quindi l’ anione ha raggio ionico molto piu’ grande del raggio atomico

23 Na + e Mg 2+ sono isoelettronici, cioè hanno tutti e due 10 elettroni. Mg 2+ è più piccolo perhce’ ha carica nucleare maggiore uguale a +12 rispetto a +11 del Na +

24 Raggi ionici

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26 Metalli e non metalli Metalli = poveri di elettroni esterni e con più bassa energia di ionizzazione Non Metalli = ricchi di elettroni esterni e con più alta energia di ionizzazione

27 Metalli e non metalli


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