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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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Presentazione sul tema: "Tavola periodica e proprietà periodiche. Proprietà periodiche Le proprietà atomiche degli elementi dipendono dalla loro configurazione elettronica."— Transcript della presentazione:

1 Tavola periodica e proprietà periodiche

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3 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.

4 Energia di prima ionizzazione Energia minima necessaria per togliere un elettrone ad un atomo neutro isolato gassoso AA + + e -

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

6 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.

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10 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4p 6 5s 2 5p 6 2s 1 3s 1 4s 1 5s 1 6s 1 n s 1  (n-1) s 2 (n-1) p 6 Configurazione elettronica del gas nobile precedente

11 Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre. 2s 2 2 p 1 3s 2 3 p 1 n s 2 n p 1  n s 2 2s 2 3s 2

12 Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre. 2s 2 2p 3 3s 2 3p 3 n s 2 n p 4  n s 2 n p 3 2s 2 2p 4 3s 2 3p 4

13 Affinita' elettronica Energia relativa alla reazione di perdita di un elettrone da parte di ione monoatomico negativo gassoso. X-X- X + e -

14 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).

15 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)

16 Affinita' elettronica X-X- X + e -

17 Affinita’ elettronica Gli atomi della maggior parte degli elementi hanno affinità elettronica > 0. Eccezioni: gas nobili n s 2 n p 6 (n+1) s 1  n s 2 n p 6 Be & Mg n s 2 n p 1  n s 2 N 2s 2 2p 4  2 s 2 2 p 3 Questa è una riprova che ci sono delle configurazioni elettroniche relativamente più stabili delle altre.

18 Energia di seconda ionizzazione Li: I ionizz: 2s 1  1s 2 II ionizz: 1s 2  1s 1 Be: I ionizz: 2s 2  2s 1 II ionizz: 2s 1  1s 2 Li + Be 2+

19 . Confronto tra gli andamenti dell'affinita' elettronica e delle energie di I e II ionizzazione nei primi elementi della tabella periodica Na + Ne F-F-

20 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.

21 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.

22 Raggi atomici (in pm) degli elementi 1 pm = 1 x m

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

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

25 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.

26 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.

27 * Ce 185 Pr 185 Nd 185 Pm 185 Sm 185 Eu 185 Gd 180 Tb 175 Dy 175 Ho 175 Er 175 Tm 175 Yb 175 Lu 175 ** Th 180 Pa 180 U 175 Np 175 Pu 175 Am 175 Raggi atomici (in pm) di lantanidi e attinidi Contrazione lantanoidea: Scarso effetto schermante degli orbitali f La 195 Hf 155

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

29 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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