l = numero quantico secondario (o azimutale) Equazione d’onda di Schrődinger (1925) (Teoria quanto-meccanica) H y = E y y = funzione d’onda associata all’elettrone H = operatore Hamiltoniano E = energia totale dell’elettrone L’equazione ammette solo alcuni ben definiti valori di energia E i , per ognuno dei quali corrisponde una funzione d’onda y i Ogni funzione d’onda y i è caratterizzata da tre parametri, chiamati numeri quantici: n = numero quantico principale l = numero quantico secondario (o azimutale) ml = numero quantico magnetico

Numeri quantici n = numero quantico principale: definisce i livelli energetici dell’elettrone e può assumere solo valori interi: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ... l = numero quantico secondario: definisce i sottolivelli energetici dell’elettrone con lo stesso numero quantico n; è legato a n e può assumere tutti i valori interi da 0 a n-1: l = 0, 1, 2, ... (n - 1) ml = numero quantico magnetico: definisce le possibili orientazioni del campo magnetico orbitale quando l’atomo è soggetto a un campo magnetico esterno. Esso è legato a l e può assumere tutti i valori di l da -l a +l compreso lo zero: ml = -l, -l +1, -l +2, .. 0, .. l -2, l -1, l Per ogni valore di l, ml può assumere 2l +1 valori

Ogni terna di numeri quantici individua una funzione d’onda y e quindi un “orbitale”: y (n, l , ml ) y 1s (1, 0, 0) y 2p (2, 1, -1) y 3p (3, 1, -1) y 2s (2, 0, 0) y 2p (2, 1, 0) y 3p (3, 1, 0) y 3s (3, 0, 0) y 2p (2, 1, 1) y 3p (3, 1, 1)

Valori dei numeri quantici l e ml per i primi 4 valori di n Tipo di Numero di n l m l orbitale orbitali 1 1s 2 2s 1 1 -1, 0, +1 2p 3 3 1 -1, 0, +1 3s 3p 2 -2, -1, 0, +1, +2 3d 5 4 4s 1 1 -1, 0, +1 4p 3 2 -2, -1, 0, +1, +2 4d 5 3 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 4f 7

Simbolo dell’orbitale (a0 = raggio di Bohr, r = distanza dal nucleo) Funzioni d’onda (= orbitali) 1s e 2s Funzione d’onda y Simbolo dell’orbitale (a0 = raggio di Bohr, r = distanza dal nucleo) (y 1s) = e 3 ½ -r / a 1 . ( p a ) 1s 2s (y 2s) = e a r 3 ½ -r / 2 a 1 4 . (2p a ) (2 - )

Equazione d’onda di Schrődinger (1925) 1) Si applica all’elettrone l’equazione di un’onda stazionaria Es. la vibrazione di una corda lunga l tra due estremità fisse. l/2 l/2 l/2 l = 1 (l/2) l = 2 (l/2) l = 3 (l/2) l = 4 (l/2) Per un numero n di semilunghezze d’onda: l = n (l/2) da cui si ricava: l = 2 l / n = f (n) La lunghezza d’onda l è funzione della sola n e quindi indipendente dal tempo e, di conseguenza, anche la sua energia E. Se si indica con y lo scostamento della corda dalla posizione di quiete lungo un asse x, l’equazione dell’onda risulta: - 4 p 2 l 2 y d2y / dx2 =

Per descrivere il moto nelle tre direzioni dello spazio (assi x, y, z): ( 1 ) d2y / dx2 + d2y / dy2 + d2y / dz2 = l 2 2) Si accetta che la lunghezza d’onda l sia legata alla massa m e velocità v dell’elettrone dalla relazione di De Broglie: h l = m v Questa relazione, opportunamente trasformata, ricordando che l’energia cinetica Ecin = ½ mv2, Etot = Ecin + Epot , Epot = e2 /r diventa: 1 m2 v2 2 m ( 0,5 m v2 ) 2 m Ecin 2 m ( Etot - Epot ) 2 m ( Etot + e2/r ) = = = = = l 2 h2 h2 h2 h2 h2 Sostituendo in (1) : - 8 p 2 m ( Etot + e2/r ) y ( 2 ) d2y / dx2 + d2y / dy2 + d2y / dz2 = h2 La (2) è detta equazione degli stati stazionari , è ad energia definita e indipendente dal tempo.

Energia degli orbitali Dall’equazione di Schrődinger per l’atomo di idrogeno si ricava (come nella teoria di Bohr): E = -2,18 ∙ 10 -18 J 1 n 2 Per gli atomi a più elettroni l’energia degli orbitali dipende anche dal numero secondario l, che definisce i sottolivelli All’interno di ogni sottolivello (es. orbitali 2p, 3p, 3d, ..) gli orbitali sono degeneri ( = stessa energia)

Per particelle a livello atomico o sub-atomico il prodotto Principio di indeterminazione di Heisenberg (1927) E’ impossibile conoscere nello stesso istante la posizione e la velocità di una particella Dv ∙ Dx  h m Dv = errore nel determinare la velocità Dx = errore nel determinare la posizione h = 6,626 ∙ 10 -34 J s Se m è molto grande, h m è molto piccolo e anche Dv ∙ Dx è molto piccolo Per particelle a livello atomico o sub-atomico il prodotto Dv ∙ Dx diventa significativo

Densità di probabilità Orbitale 1s (y21s ) dr r = Y 2 (1s) 4 p r 2 dr Probabilità radiale (Funzione di distribuzione della probabilità) r dV = 4 p r 2 dr Volume del guscio x Y 2 (1s) dV = 4 r a0 Densità di probabilità

Orbitali s: probabilità radiale (y 1s) = e ½ -r/a0 1 ( p a03) 12 1s 10 (y 2s) = e a0 r ½ -r/2 a0 1 4(2p a03) (2 - ) 8 6 (s) dV 2 2s y 4 3s 2 200 400 600 800 1000 Raggio, pm Nodo Nodi 1s 2s 3s

Per ogni orbitale di tipo ns esistono (n - 1) nodi Nodi degli orbitali s Per ogni orbitale di tipo ns esistono (n - 1) nodi Es. (2s) y = e a0 r ½ -r / 2 a0 1 . 4 (2p a03 ) (2 - ) Per r = 2 a0 si ottiene: y (2s) = 0 Pertanto anche y 2 (2s) = 0 Si ha quindi 1 nodo y (1s) = 0 nodi y (2s) = 1 nodo y (3s) = 2 nodi y (4s) = 3 nodi ... = …

Orbitali s l = 0 3s 1s x y z z z y y x x 2s 2-16.01.08

Orbitali p: probabilità radiale pm Raggio, 2p 3p 4 3 (p) dV 2 2 y 1 200 400 600 800 1000 Nodo

Orbitali p l = 1 x p y z z z y y x x p y p z z y x x p y z

Orbitali d l = 2 d d d d d xy xz yz x - y z 2 2 z z z y y y x x x z z

Quantizzazione del momento angolare Per un’onda stazionaria: 2 p r = n l n = 1, 2, 3, 4, ... (1) Dall’ipotesi di De Broglie (natura ondulatoria dell’elettrone): m v = h l h l = m v Sostituendo in (1): m v r = n h 2 p 2 p r = n h m v

Energia degli orbitali in un atomo a più elettroni 5f 7s 5d 4f 6s 6p 5p 4d 5s 3d 4p 4s Energia 3s 3p 2s 2p 1s

Ordine di riempimento degli orbitali 7s 7p 6s 6p 6d 5s 5p 5d 5f 4s 4p 4d 4f 3s 3p 3d 2s 2p 1s 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p

Ordine di riempimento degli orbitali (regola “n + l”) Il livello più stabile è quello che ha n+l minore A parità di n+l è più stabile quello con n minore Es. 3p, 3d, 4s Orbitali 3p 3d 4s n + l 3 + 1 = 4 3 + 2 = 5 4 + 0 = 4 3p < 4s < 3d Es. 4f, 5p, 6s Orbitali 4f 5p 6s n + l 4 + 3 = 7 5 + 1 = 6 6 + 0 = 6 5p < 6s < 4f

Energia degli orbitali in funzione del numero atomico 7 6s 7p 6 6s 5 6p 6d n 5s 5p 4 5f 4s 5d 4p 3 3p Energia 3s 4d 2 2p 4f 2s 3d Energia 1 Numero quantico principale 1s 25 50 75 100 Numero atomico

Momento magnetico di spin dell’elettrone ms = + 1 2 1 ms = - 2

Principio di esclusione di Pauli In un atomo ogni elettrone deve avere una seria unica di numeri quantici: n l m s pertanto, un orbitale non può contenere più di due elettroni (con spin antiparalleli) orbitale pieno Regola di Hund (o della massima molteplicità di spin) La configurazione più stabile di un atomo è quella che prevede la massima molteplicità di spin Es. disposizione di 4 elettroni negli orbitali d: e non:

Per un atomo a più elettroni La funzione d'onda associata ad un singolo elettrone, e che tiene conto del momento angolare di spin, è definita spin-orbitale. Utilizzando l'approssimazione orbitalica (Hartree), la funzione d'onda associata ad un sistema di N elettroni viene considerata eguale al prodotto delle singole funzioni d'onda associate ai singoli elettroni; il che significa trascurare l'effetto delle singole interazioni tra gli stessi elettroni. In termini matematici ciò si traduce nell'espressione F(x1, x2,…xN) = f1(x1)f2(x2)…fN(xN) dove fi(xj) indica che il j-esimo elettrone si trova nell'i-esimo stato e il prodotto è noto come prodotto di Hartree. La funzione deve essere antisimmetrica (cambiare segno allo scambio di una coppia di elettroni) Per 2 elettroni F(x1, x2) = 1/√2{f1(x1)f2(x2)-f1(x2)f2(x1) e per N elettroni si ha il determinante di Slater Che assume valore uguale zero nel caso in cui due elettroni differenti si trovino nello stesso stato. La condizione di antisimmetria della funzione d'onda totale viene rispettata perché lo scambio di due elettroni equivale allo scambio di due colonne nel determinante  in un orbitale possono stare al max 2 elettroni (principio di esclusione di Pauli)

uno o più elettroni spaiati nessun elettrone spaiato Paramagnetismo e diamagnetismo Momento magnetico orbitalico Momento magnetico di spin (regola delle tre dita della mano destra) nucleo elettrone Il momento magnetico di spin è preminente su quello orbitalico dovuto alla rotazione attorno al nucleo: i forti campi elettrici dei legami tra gli atomi producono orienta-zioni fisse del momento magnetico orbitalico, impedendo un’orientazione con un campo magnetico esterno Paramagnetismo = uno o più elettroni spaiati Diamagnetismo = nessun elettrone spaiato N S N S attrazione repulsione

Configurazione elettronica dei primi 12 atomi 11 Na [Ne] 3s1 3s 3p 1 H 1s1 1s 2 He 1s2 12 Mg [Ne] 3s2 3 Li [He] 2s1 2s 2p 4 Be [He] 2s2 5 B [He] 2s2 2p1 6 C [He] 2s2 2p2 7 N [He] 2s2 2p3 8 O [He] 2s2 2p4 9 F [He] 2s2 2p5 10 Ne [He] 2s2 2p6

Eccezioni alla regola del riempimento successivo Configurazione secondo Elemento Configurazione reale la regola dell’“aufbau” Cr [Ar] 4s 3d [Ar] 4s 3d 24 2 1 4 5 Gli orbitali pieni e semipieni sono particolarmente stabili Mo [Kr] 5s 4d [Kr] 5s 4d 42 2 1 4 5 Cu [Ar] 4s 3d [Ar] 4s 3d 29 2 1 9 10 Ag [Kr] 5s 4d [Kr] 5s 4d 47 2 1 9 10 Eccezioni nella formazione di ioni Disposizione degli elettroni negli orbitali d Ione Configurazione reale Cr [Ar] 3d 24 3+ 3 Fe [Ar] 3d 26 2+ 6 Fe [Ar] 3d 26 3+ 5

s p d f periodi gruppi Sistema periodico a blocchi (Elementi ordinati secondo il numero atomico crescente) periodi gruppi s p d f

Coppie con l’elemento a destra che ha peso atomico inferiore (4) 1 2 H He 3 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne 11 12 13 14 15 16 17 18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 87 88 89 104 105 106 107 108 109 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Pr Dy Pr Er Pr Yb Lu 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

periodi gruppi Nomi usuali di elementi con caratteristiche comuni 1 periodi 18 2 13 14 15 16 17 Metalli alcalino-terrosi Gas nobili o rari Metalli alcalini 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Alogeni gruppi Elementi di transizione Metalli alcalino-terrosi Lantanoidi Terre rare Attinoidi Transuranici

s p d f Numero di elementi per periodo Alogeni Gas nobili o rari I periodo: 2 1 II periodo: 8 2 III periodo: 8 3 IV periodo: 18 4 s p V periodo: 18 5 d Alogeni VI periodo: 32 6 Gas nobili o rari VII periodo: 32 7 4f f 5f

Sistema Periodico Periodo di scoperta 1800-1849 1850-1899 1900-1949 (IUPAC – Novembre 2004) 1 H 1.0079 2 13 14 15 16 17 2 He 4.0026 3 Li 6.941 4 Be 9.0122 5 B 10.811 6 C 12.011 7 N 14.007 8 O 15.999 9 F 18.998 10 Ne 20.180 11 Na 22.990 12 Mg 24.305 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Al 26.982 14 Si 28.086 15 P 30.974 16 S 32.065 17 Cl 35.453 18 Ar 39.948 3 19 K 39.098 20 Ca 40.078 21 Sc 44.956 22 Ti 47.867 23 V 50.942 24 Cr 51.996 25 Mn 54.938 26 Fe 55.845 27 Co 58.933 28 Ni 58.693 29 Cu 63.546 30 Zn 65.409 31 Ga 69.723 32 Ge 72.64 33 As 74.922 34 Se 78.96 35 Br 79.904 36 Kr 83.798 37 Rb 85.468 38 Sr 87.62 39 Y 88.906 40 Zr 91.224 41 Nb 92.906 42 Mo 95.94 43 Tc (98) 44 Ru 101.07 45 Rh 102.91 46 Pd 106.42 47 Ag 107.87 48 Cd 112.41 49 In 114.82 50 Sn 118.71 51 Sb 121.76 52 Te 127.60 53 I 126.90 54 Xe 131.29 55 Cs 132.91 56 Ba 137.33 57-71 72 Hf 178.49 73 Ta 180.95 74 W 183.84 75 Re 186.21 76 Os 190.23 77 Ir 192.22 78 Pt 195.08 79 Au 196.97 80 Hg 200.59 81 Tl 204.38 82 Pb 207.2 83 Bi 208.98 84 Po (209) 85 At (210) 86 Rn (222) 87 Fr (223) 88 Ra (226) 89-103 104 Rf (261) 105 Db (262) 106 Sg (266) 107 Bh (264) 108 Hs (277) 109 Mt (268) 110 Ds (271) 111 Rg (272) 57 La 138.91 58 Ce 140.12 59 Pr 140.91 60 Nd 144.24 61 Pm (145) 62 Sm 150.36 63 Eu 151.96 64 Gd 157.25 65 Tb 158.93 66 Dy 162.50 67 Ho 164.93 68 Er 167.26 69 Tm 168.93 70 Yb 173.04 71 Lu 174.97 89 Ac (227) 90 Th 232.04 91 Pa 231.04 92 U 238.03 93 Np (237) 94 Pu (244) 95 Am (243) 96 Cm (247) 97 Bk (247) 98 Cf (251) 99 Es (252) 100 Fm (257) 101 Md (258) 102 No (259) 103 Lr (262) Periodo di scoperta Prima del 1800 1800-1849 1850-1899 1900-1949 1950-1999  http://www.iupac.org/reports/periodic_table/index.html

s p d f I VIII II III IV V VI VII Numerazione dei gruppi nel Sistema Periodico I VIII 1 II III IV V VI VII 2 3 4 s p 5 d 6 7 f 4f 5f

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI H Li Na K Ca Sc Zr Lu Hf Ta W Re Os Pt Hg Au Ir Nb Ti Cr Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd Mn Fe Co Ni Cu Zn V Y Rb Cs Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Ba Sr Mg Be B Al Ga In Tl Pb Bi Po At Rn Sn Sb Te I Xe Ge As Se Br Kr Si P S Cl Ar He C N O F Ne TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI l.c. 2 9 5 13 31 26,981 1,00795 6,941 22,99 39,10 85,47 132,91 223 226 137,33 87,62 40,08 44,96 88,91 174,97 262* 261* 264* 269* 268* 272* 277* 266* 178,49 180,95 183,84 190,23 192,22 195,08 196,97 200,59 186,2 92,91 95,94 101,07 102,91 106,42 107,87 112,41 99* 91,22 47,87 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,69 63,55 65,39 24,31 9,012 28,085 30,974 32,066 35,453 39,95 4,003 20,18 19,00 15,999 14,007 12,011 10,81 (IUPAC - 1999) 69,72 114,82 204,38 207,2 208,98 210* 1 IA 18 VIII o 0 210* 222* 118,71 121,76 127,60 126,90 131,29 72,61 74,92 78,96 79,90 83,80 49 81 82 83 84 85 86 50 51 52 53 54 32 33 34 35 36 14 15 16 17 18 1 3 11 19 37 55 87 88 56 38 20 21 39 71 103 Th Pa Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No U 232,04 238,03 231* 237* 239* 241* 244* 249* 252* 257* 258* 259* 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Ce La Ac Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb 140,12 138,91 227* 140,91 144,24 150,36 151,96 157,25 158,93 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04 147* 58 57 89 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 104 105 106 107 108 109 110 111 112 72 73 1s 2 IIA 13 IIIB 14 IVB 15 VB 16 VIB 17 VIIB 4 6 7 8 10 2s 2p 12 3s 3p 3 IIIA 4 IVA 5 VA 6 VIA 7 VIIA 8 9 VIII 10 11 IB 12 IIB 22 23 24 25 26 27 28 29 30 4s 3d 4p 40 41 42 43 44 45 46 47 48 5s 4d 5p 74 75 76 77 78 79 80 6s 5d 6p 7s 6d Metalli Semimetalli Laurenzio Rutherfordio Dubnio Seaborgio Bohrio Hassio Meitnerio Ununbio Non metalli Gas nobili Notazione IUPAC (1986) 1 IA Vecchia notazione 1 Numero atomico 4f 1s Simbolo dell'elemento 1,00795 Massa dell'elemento * Isotopo più stabile o importante 5f Tipo di orbitale

Capacità schermante degli elettroni dello stesso livello n: s > p > d > f La carica nucleare efficace (z*) è la carica nucleare effettiva che agisce su un elettrone. Essa tiene conto delle seguenti interazioni: attrazione elettrone-nucleo repulsione elettrone-elettroni del proprio livello repulsione elettrone-elettroni dei livelli sottostanti + 3 Li [He] 2s1 + 4 Be [He] 2s2 Il raggio atomico diminuisce

Raggio atomico e Sistema Periodico H Li Na K Ca Sc Zr Lu Hf Ta W Re Os Pt Hg Au Ir Nb Ti Cr Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd Mn Fe Co Ni Cu Zn V Y Rb Cs Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub Ba Sr Mg Be B Al Ga In Tl Pb Bi Po At Sn Sb Te I Ge As Se Br Si P S Cl C N O F Th Pa Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No U Ce La Ac Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Raggio atomico e Sistema Periodico Cs 250 Rb K 200 Na 150 Li 4f I Raggio atomico (pm) 4d 5d Br 100 3d Cl F 50 H 10 18 36 54 86 Numero atomico

Raggi atomici nel Sistema Periodico (pm) diminuiscono H He 37 93 B C N O F Ne Li Be 152 111 88 77 70 64 66 112 Al Si P S Cl Ar Na Mg 186 160 143 117 110 104 99 aumentano 154 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br K Ca Kr 231 197 Energia 160 146 131 125 129 126 125 124 128 133 122 122 121 117 114 169 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Rb Sr Xe 244 215 180 157 143 136 130 133 134 138 144 149 162 140 141 137 133 190 La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Cs Ba Rn 262 217 188 157 143 137 137 134 135 139 146 155 171 154 152 140 140 220 Fr Ra 270 220

Confronto tra raggi atomici e ionici nei blocchi s e p (pm) 37 + Be Li N 3- O 2- Be 2+ B C N O F F - Li 60 111 31 152 88 77 70 132 64 140 66 + 136 Na Mg 2+ Al Al 3+ Si P S Cl Na Mg P 3- S 2- Cl - 95 65 50 186 160 143 117 110 212 104 184 99 181 + K Ca 2+ Ga Ga 3+ Ge As Se Br K Ca As 3- Se 2- Br - 231 132 99 62 197 122 122 121 117 114 + 222 198 195 Rb Sr 2+ In In 3+ Sn Sb Te I Rb Sr Te 2- I - 113 81 148 244 215 162 140 141 137 221 133 216 Cs + Ba 2+ Tl 3+ Pb Bi Po At Tl Cs Ba 169 135 95 171 154 152 140 140 262 217 Fr Ra 270 220

Raggio atomico raggio ionico cationi anioni Al 3+ 50 Al + Al 72 143 cationi Ca Ca + Ca 2+ 197 118 99 N O 70 64 132 140 N 3- O 2- anioni P Cl P 3- Cl - 110 99 212 181

Energia di ionizzazione E’ l’energia assorbita nel processo: X + _ e (g) I 1 X = atomo isolato allo stato gassoso e rarefatto (g) I = energia di prima ionizzazione; è sempre > 0 1 _ X I + e (g) 2 2+ _ X ...... I + e (g) 3 2+ 3+ I < ... 1 2 3

Energia di ionizzazione e Sistema Periodico 2400 1800 1200 Energia di ionizzazione (kJ/mol) 600 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Numero atomico aumenta diminuisce 18.01.07

Affinità elettronica, A1 E’ l’energia scambiata nel processo: X A + _ e (g) 1 X = atomo isolato allo stato gassoso e rarefatto (g) A 1 può essere positiva (cessione di energia) oppure negativa (assorbimento di energia)

(Tra parentesi quelle stimate) Affinità elettroniche nei blocchi s e p (kJ/mol) aumenta H He 73 (-21) Li Be B C N O F Ne 60 (-241) 23 123 0,0 141 322 (-29) diminuisce Na Mg Al Si P S Cl Ar 53 (-231) 44 134 74 200 349 (-35) K Ca Ga Ge As Se Br Kr 48 (-156) 29 116 77 195 324 (-39) Rb Sr In Sn Sb Te I Xe 47 (-168) 36 125 101 191 295 (-41) Cs Ba Ta Pb Bi Po At Rn 45 (-52) 48 36 101 (174) (270) (-41) Fr Ra (44) (Tra parentesi quelle stimate)

Classificazione degli elementi Metalli 68/92 Non metalli 17/92 sono solidi (eccetto Hg) sono gassosi, eccetto bromo (liquido), carbonio, fosforo, iodio e astato (solidi) lucenti, duttili, malleabili cattivi conduttori di calore e di elettricità (eccetto C come grafite) con densità elevata formano ossidi a carattere basico formano ossidi a carattere acido formano facilmente ioni positivi formano facilmente ioni negativi ottimi conduttori di calore e di elettricità hanno alte energia di ionizzazione e affinità elettronica hanno basse energia di ionizzazione e affinità elettronica Semimetalli 7/92 B, Si, Ge, As, Sb, Te, At hanno proprietà intermedie tra metalli e non metalli sono solidi con lucentezza metallica formano ossidi con deboli proprietà acide e basiche

Stato fisico degli elementi 1 2 H He 1,00795 4,003 3 4 5 6 7 8 9 10 Li Be Solidi Gassosi B C N O F Ne 6,941 9,012 10,81 12,011 14,007 15,999 19,00 20,18 11 12 Liquidi Radioattivi 13 14 15 16 17 18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22,99 24,31 26,981 28,085 30,974 32,066 35,453 39,95 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39,10 40,08 44,96 47,87 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,69 63,55 65,39 69,72 72,61 74,92 78,96 79,90 83,80 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85,47 87,62 88,91 91,22 92,91 95,94 99* 101,07 102,91 106,42 107,87 112,41 114,82 118,71 121,76 127,60 126,90 131,29 55 56 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132,91 137,33 174,97 178,49 180,95 183,84 186,2 190,23 192,22 195,08 196,97 200,59 204,38 207,2 208,98 210* 210* 222* 87 88 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub 223 226 262* 261* 262* 266* 264* 269* 268* 269* 272* 277* 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb 138,91 140,12 140,91 144,24 147* 150,36 151,96 157,25 158,93 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No 227* 232,04 231* 238,03 237* 239* 241* 244* 249* 252* 252* 257* 258* 259* LC

Tendenze nel Sistema Periodico Aumentano l’energia di ionizzazione e l’affinità elettronica Diminuiscono le dimensioni degli atomi Diminuisce il carattere metallico Aumentano le dimensioni degli atomi Diminuiscono l’energia di ionizzazione e l’affinità elettronica Aumenta il carattere metallico H Li Na K Ca Sc Zr Lu Hf Ta W Re Os Pt Hg Au Ir Nb Ti Cr Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd Mn Fe Co Ni Cu Zn V Y Rb Cs Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub Ba Sr Mg Be B Al Ga In Tl Pb Bi Po At Rn Sn Sb Te I Xe Ge As Se Br Kr Si P S Cl Ar He C N O F Ne 2 9 5 13 31 26,981 1,00795 6,941 22,99 39,10 85,47 132,91 223 226 137,33 87,62 40,08 44,96 88,91 174,97 262* 261* 264* 269* 268* 272* 277* 266* 178,49 180,95 183,84 190,23 192,22 195,08 196,97 200,59 186,2 92,91 95,94 101,07 102,91 106,42 107,87 112,41 99* 91,22 47,87 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,69 63,55 65,39 24,31 9,012 28,085 30,974 32,066 35,453 39,95 4,003 20,18 19,00 15,999 14,007 12,011 10,81 69,72 114,82 204,38 207,2 208,98 210* 222* 118,71 121,76 127,60 126,90 131,29 72,61 74,92 78,96 79,90 83,80 49 81 82 83 84 85 86 50 51 52 53 54 32 33 34 35 36 14 15 16 17 18 1 3 11 19 37 55 87 88 56 38 20 21 39 71 103 Th Pa Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No U 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Ce La Ac Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb 140,12 138,91 140,91 144,24 150,36 151,96 157,25 158,93 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04 147* 58 4 6 7 8 10 Metalli Non metalli 12 Semimetalli Gas nobili 22 23 24 25 26 27 28 29 30 40 41 42 43 44 45 46 47 48 72 73 74 75 76 77 78 79 80 104 105 106 107 108 109 110 111 112 57 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 89 227* 232,04 231* 238,03 237* 239* 241* 244* 249* 252* 252* 257* 258* 259*