Tavola e proprietà periodiche PON “le scienze in … gara” a.s. 2012/13 Liceo statale “E.P.Fonseca” – Napoli Esperto prof. C. Formica Tutor prof. L. Meduri

Elettroni esterni (di valenza) Elementi di uno stesso gruppo : disposizione simile degli elettroni più esterni

I 7 periodi indicano il livello energetico a cui si trovano gli elettroni di valenza degli elementi che li compongono. I loro elettroni di valenza hanno lo stesso livello energetico

4 blocchi: s (2 colonne), p(6), d(10), f(14) Figure tratte da www.zanichelli.it

Orbitali riempiti nei vari blocchi

Gas nobili Scarsissima reattività, grande stabilità, Ottetto completo

Configurazioni di Lewis

Proprietà periodiche Variano con regolarità lungo i periodi e lungo i gruppi in base alla variazione periodica della configurazione elettronica: Raggio atomico Energia di ionizzazione Affinità elettronica Elettronegatività Possono aumentare o diminuire lungo un gruppo, dall’alto in basso Possono aumentare o diminuire lungo un periodo, da sinistra a destra (il contrario da destra a sinistra)

Raggio atomico è la metà della distanza minima di avvicinamento tra due atomi dello stesso elemento. Il raggio atomico aumenta lungo un gruppo (altobasso) diminuisce lungo un periodo (sinistradestra)

Energia di prima ionizzazione Si misura in kJ/mol ed è l’energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo isolato (neutro) diminuisce lungo un gruppo (altobasso) aumenta lungo un periodo (snds) Notare il cambiamento dell’intensità del colore

Affinità elettronica Energia che si libera quando un atomo in fase gassosa cattura un elettrone. Si comporta come l’energia di prima ionizzazione: diminuisce lungo un gruppo (altobasso) diminuisce dssn

Elettronegatività misura la tendenza dell’elemento ad attrarre gli elettroni di legame da un altro elemento. diminuisce lungo un gruppo (altobasso) diminuisce dssn Nella tabella sono riportati i valori secondo Pauling arrotondati (vedi tavola aggiornata per i valori esatti)

Differenza di elettronegatività Δe Il calcolo si esegue tra i valori secondo Pauling degli elementi che si legano. Col variare del Δe varia la percentuale di polarità del legame, Es: Δe = 0,3  2% polarità; Δe = 1,5  48% polarità, Δe = 2,9  88% polarità Il valore di Δe = 1,9 (per alcuni autori 1,7) è considerato il valore limite per al disopra del quale il legame diventa ionico  60% polarità. Con Δe < 1,7  il legame è covalente. Esso può essere: Puro o omopolare – se sono legati 2 atomi identici, es H-H nell’H2 Δe = 0 Eteropolare – se sono legati 2 atomi differenti, es Na- Cl nel NaCl

Energia di legame Se due atomi isolati si legano si libera un’energia detta di legame. La stessa energia è necessaria per rompere i legami. Si misura in kJ/mol e indica l’energia da fornire a una mol di sostanza per rompere il legame che unisce i suoi atomi.: HCl 430 kJ/mol H2 = 436 (singolo legame), O2 = 496 (doppio) N2 = 944 In alcuni composti il legame è molto forte ed è difficile spezzarlo: CO = 1034 infatti il CO (monossido di carbonio) è una molecola molto stabile e la sua tossicità per l’uomo dipende anche da questo.

acidi e idrossidi ossido acido + acqua = ossiacido: N2O3 + H2O  2HNO2 acido nitroso, N = +3 N2O5 + H2O  2HNO3 acido nitrico, N = +5 P2O3 + H2O  2HPO2 acido metafosforoso, P = +3 P2O5 + H2O  2HPO3 acido metafosforoso, P = +5 Ossido basico + acqua = idrossido: Li2 O + H2O  2LiOH idrossido di litio, Li = +1 CaO + H2O  Ca(OH)2 idrossido di calcio, Ca = +2 Al2O3 + 3H2O  2Al(OH)3 idrossido di alluminio, Al = +3