TAVOLA PERIODICA E PERIODICITA'
composizione gas nobili
configurazione elettronica di cationi e anioni di elementi rappresentativi
elementi blocco d
le proprietà periodiche
elementi blocco S
Dimitri Mendeleev
può essere utile anche per:
tavola periodica
legge periodica:
elementi blocco P
trasmutazione
costruzione tavola periodica
perchè è così speciale?
il concetto
permette
ci aiuta
a mettere ordine
nella chimica inorganica,
della periodicità chimica
è fondamentale
per lo studio
della chimica inorganica,
di allocare
e razzionalizzare
predirne di nuovi,
suggerire
gli eventi chimici,
nuove aree
per ulteriori ricerche
le proprietà
degli alimenti chimici
non sono arbitrarie,
ma dipendono dalla struttura
elettronica
dell'atomo
e varia con
il numero atomico
in maniera sistematica
l'interpretazione
della legge periodica
in termini
di struttura elettronica
dell'atomo
sistematica chimica
per capire
gli andamenti
delle proprietà
chimico-fisiche
degli elementi
e scovare anomalie,
possibili errori
e inconsistenza
predizione
di nuovi elementi e composti
pubblicò
1871:
1869:
e descrisse con
propose
la sua legge
che "le proprietà
degli elementi
sono una funzione
periodica
dei loro pesi
atomici",
diverse forme
di tavola periodica,
una contenente
63 elementi,
Medeleev
modificò
e migliorò
le sue tabelle
e predisse
la scoperta
di 10 elementi
(ora noto come:
Tc (tecnezio),
Re (renio),
Ge (germanio),
Po (polonio),
Ga (gallio),
Fr (francio),
Sc (scandio),
Ra (radio),
Pa (protoattinio))
precisione,
previsione,
le proprietà
di 4 di questi
(scandio, gallio, germanio, polonio)
e non predisse
l'esistenza di gas nobili
e il numero
di elettroni lantanidi
rutherford 1919
(particella alfa=
nucleo di elio
2 elettroni
e protoni)
reazione 1 (prodotto non radiattivo +H)
7N14 +2He 4
radiazione alfa
--> 8O17 + 1H1 +Q
7 (z) N 14 (A)
8 (z+1) O 17 (A+3)
curie 1934
reazione 2 (prodotto radiativo stabile)
13AL27 + 2He4
--> 15P30
radioattivo
il Nettorino
è il promo elemento
dopo l'uranio 92U,
non presente in natura
ma ottenuto artificialmente
mediante
bombardamento di nuclei,
trasmutazione
(con radiaz, alfa, beta, gamma)
a= alfa
(nuclei di elio 2p+2e)
beta radiazioni=
decadono producono
neutroni (n)
che possono a loro volta
convertirsi
in protoni
elettroni,
e antineutroni
delta=
gamma fotoni
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Z, A iniziali
reazioni
Z,A finali
Z, A
Z, A
Z, A
Z, A
Z, A
Z, A
a, p
a, n
n, g
n, p
n, a
Z,A+1
Z-2, A-1
Z+2, A+3
Z-1, A
Z+1, A+3
Z, A-1
g, n
Z=
differenza elemento chimico
da un'altra
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cationi
ioni +
anioni
ioni -
(perso un idrogeno)
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Li 1S2 2S1,
F 1S2 2s2 2P5
He 1S2,
Ne (neon) 1S2 2S2 2P6
H 1S1,
click to edit
gli atomi acquistano
click to edit
Ca= (Ar) 4S2
Al= (Ne) 3S2 3P1
Na= (Ne) 3S1
Na + (Ne)
Ca2+ (Ar)
Al3+ (Ne)
gli atomi perdono
elettroni
in modo tale
che i cationi
abbiano
la configurazione
elettronica
di un gas nobili
elettroni
in modo tale
che gli anioni
abbiano
la configurazione
elettronica
di un gas nobile
F= 1S2 2S2 2P5
O= 1S2 2S2 2P4
N= 1S2 2S2 2P3
H= 1S1
H- = 1S2 (o H2)
F- = 1S2 2S2 2P6 (o Ne),
O2- =
N3- =
1S2 2S2 2P6 (o Ne)
1S2 2S2 2P6 (o Ne)
isoelettronico:
stesso numero
di elettroni
e quindi la stessa configurazione
elettronica nello stato
fondamentale
O2-, N3-, F-,
Al3+= Ne
Na+= Ne
sono uguali=
1S2 2S2 2P6 (o Ne)
quindi tutti questi
sono isoelettroni con Ne (neon)
quale atomo neutro
è esoergonico con H-?
e con litio
(è l'elio)
periodo-->
e sono divisi
si dice gruppo-->
se vado dall'alto
in basso di una colonna
se vado da
sinistra a destra,
in gruppi:
metalli terrosi,
non metalli (alogeni),
metalli,
gas nobili
energia di ionizzazione:
affinità elettronica
volume atomico
elettronegatività
raggio ionico
le proprietà degli elmetti
raggio atomico:
sulla tavola,
le proprietà periodiche
variano in base
all'elemento chimico,
e la sua posizione
nella tavola periodica
(es. se anione o catione)
è definito convenzionalmente
la metà della distanza
internucleare
tra 2 atomi
dello stesso elemento
ovvero prendo
distanze che
intercorre
tra 2 nuclei
dello stesso atomo,
la metà è raggio atomico,
e posammo avere:
raggio metallico:
covalente:
definito come,
se il guscio esterno
è totalmente separato
da nucleo vicino
e distanza tra
2 nuclei è piena,
(la maggiore distanza),
distanza,
interazione tra i nuclei,
prevede una
parziale fusione
dei 2 nuclei,
qunidi i 2 nuclei
sono più vicini,
avviene per
non metallici
ed ha raggio inferiore
ai metalli
e spostandosi
lungo il periodo
e da destra a sinistra,
il raggio aumenta,
spostandosi lungo
il periodo
e da alto in basso
il raggio aumenta,
e la distanza si calcola
in picometri,
da litio a fluoro
lungo il gruppo,
diminuisce,
e se moltiplico per 2
il raggio atomico,
ho distanza intermolecolare
la Shal
aumenta/diminuisce
se vi sono
+/ o - elettroni
se tolgo elettroni
volume diminuisce,
raggio cationico,
diventa anionico
se volume diminuisce
(tolgo elettreoni)
per ogni elemento
sulla destra,
che tendono
a forare elementi
negativi,
il raggio ionico aumenta
perchè l'elemento
tende a perdere
1 o più elettroni,
litio+ ferro-->
litio + ferro-
il catione
è sempre più piccolo
dell'atomo
da cui si forma
l'anione
è sempre più grande
dell'atomo
da cui si forma
il litio cationico
tende ad occupare
un volume minore
se ho litio o sodio,
click to edit
più alta è
I1+X(g)-->X+ (g) +e-
è la minima energia (Kj/mol)
necessaria per
rimuovere
un elettrone
da un atomo,
nel suo stato fondamentale
in fase gassosa
I2+X(g)--> X2+ (g) +e-
I3+X2+ (g)-->X3+ (g) +e-
I1 prima energia
di ionizzazione
I3 terza energia
di ionizzazione
I2 seconda energia
di ionizzazione
I1(min)<I2<I3
è l'energia minima
espressa,
richiesta in Kj/ mol
per rimuovere
1 elemento o +
da un atomo,
l'energia di ionizzazione
per fluoro o sodio?
per fluoro serve
più energia
per togliere
1 elettrone,
perchè lui tende
a prendere elettroni
energia di ionizzazione
e più mi avvicino
prende in esame
più elettroni
agli elettroni interni,
e più ho bisogno
di energia
per levare un elettrone
in quanto risente
dell'attrazione
del nucleo
e colpendo
un elettrone
con fotoni,
io posso farlo saltare
dal suo orbitale
l'energia di ionizzazione,
misura dell'energia di ionizzazione:
di 1° ionizzazione,
aumentano
lungo il gruppo
e diminuiscono
lungo il periodo
e Einstein
e l'effetto fotoelettrico
nv= IE+1/2 meV(alla 2)
click to edit
E= nv
KE= 1/2 meV(alla 2)
e con radiazione
elettromagnetica
viene somministrata
energia che permette
all'elettrone
di saltare
da una parte all'altra
di carica opposta
click to edit
l'energia rilasciata
l'affinità elettronica,
è l'inverso
elementi
della variazione energetica
che avviene quando
un elettrone
è accettato da
un atomo
nello stato gassoso
per formare
l'anione corrispondente
quando un elettrone
è aggiunto
ad atomo neutro
O(g) + e---> O-(g)
F(g) + e- -->F-(g)
X(g) + e- --> X-(g)
delta H= -141 KJ/mol
Ea= +141 KJ/mol
delta H= -328 KJ/mol
EA= +328 KJ/mol
le 7° gruppo
sulla destra della tavola,
tipo il fluoro,
se devo addizionare
elettroni all'elemento
chimico corrispondente,
mi serve energia,
e l'affinità elettronica
si esperie
come inverso
di quella energia
è l'inverso in segno opposto,
dell'energia richiesta
per addizionare
un'elettrone,
ad un atomo
nello stato gassoso
al fine di trasformarlo
nel suo elemento
corrispondente
muovendoleci
muovendoci lungo
è la misura
della tendenza
di un elemento
ad attrarre elettroni
a se stesso
in basso lungo gruppo:
il numero di
il raggio atomico
Z aumenta ma Z*
la forza di attrazione
l'elettronegatività
(carica efficacie)
rimane quasi costante
Z*= Z-s
(schermo elettroni
esterni),
livelli energetici
(n) aumenta,
aumenta,
tra gli elementi
aggiunti
ed il nucleo diminuisce
diminuisce
il periodo da sinistra a destra:
il raggio atomico
la forza di attrazione
il numero di
l'elettronegatività aumenta
Z e Z* aumentano,
livelli energetici (n)
rimane costante,
diminuisce,
tra gli elettroni
aggiunti
ed il nucleo diminuisce
per metalli terrosi,
elementi gruppo 1A (ns1, n>(mag)2
i metalli alcalini
H gassoso= gas leggero
gli elemini sono
sono elementi
alcalini,
perchè reagiscono
con l'H2O
per dare,
il corrispondente idrossilico
+H (gassoso)
2M(s)+2H2O(l)-->2Moh(aq)+H2(g)
4M(s)+Os(g)-->2M2O(s)
ma è uno dei
più infiammabili
cesio,
potassio
sodio,
reagiscono
con H2O per dare
idrossido corrispondente
ci spostiamo da.
gruppo 1A al 2A,
gruppo 2A (ns2, n>(mag)2
elementi del gruppo
esterno,
ne tolgo 2,
e formano cationi
2+,
es, Ca 2+, Mg 2+, ecc
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Be(s) + 2H2O(l)--> no reazione
Mg (s) + 2H2O (g)--> Mg(OH)2(aq) + H2(g)
M--> M2+ + 2e-
M (s) + 2H2O (l)--> M8OH)2(aq) + H2(g)
M= Ca, Sr, Ba
il berillio
in presenza H2O,
non reagisce,
è stabile
elementi del gruppo:
berilio,
bario,
magnesio,
stronzio,
calcio
radio
gruppo 7A( ns2 np5, n> (mag) 2
gruppo 6A (ns2 np4 n>2)
gruppo 5A (ns2 np3 n>(mag) 2
gruppo 8A (ns2 np6, n>2
gruppo 4A (ns2 np2, n>(mag) 2
gruppo 3A (ns2 np1 n> (mag)2
elementi sono:
nel gruppo 4A,
gli elementi
le energie di ionizzazione
sono piuttosto
elevate
ed essi sono
meno reattivi
dei metalli
del blocco s
piombo e stagno,
sono metalli
e presentano
anche carattere
non metallico
e formano
ossidi anfoteri
della parte destra
nel blocco P
acquistano, elettroni
e quelli in alto,
a destra come
l'ossigeno,
zolfo,
e alogeni
sono perciò tipici
non- metallici
e si trovano
nei composti ionici
sotto forma
di anioni
alluminio,
indio,
boro,
gallio
(sostituto mercurio
in termopmetri)
gli elementi
elementi gruppo 4A:
nel gruppo 4,
gli elementi situati
il piombo
e stagno,
sono metalli
e presentano
anche carattere
non metallico,
e formano
ossidi anfoteri
della parte destra
nel blocco p
acquistano elettroni
in alto a destra
come ossigeno,
zolfo,
e alogeni,
sono perciò tipici
non metallici
e si trovano
nei composti ionici
sotto forma
di anioni
silicio,
carbonio
piombo,
stagno,
grafite,
germanio
fosforo,
arsenico,
azoto liquido,
antimonio,
bismuto
sono non metallici,
elementi sono:
SO3(g) + H2O(l)--> H2SO4 (aq)
e reagiscono
con l'ossigeno
per dare,
anidrite corrispondente,
e questi reagiranno
con H2O per dare
acido corrispondente
selenio,
zolfo
tellurio,
click to edit
elementi
X2(g+ H2(g)--> 2H X(g)
X+1e--->X-1
cloro,
bromo,
iodio
nessuna tendenza
gas nobili
la più alta energia
in blocco 8=
sono riempiti
a livello ns e np,
di ionizzazione
di tutti
gli elementi
ad accettare
elettroni extra,
non interagiscono con 4s,
perchè hanno
raggiunto l'ottetto
e non hnano bisogno
di interagire
con altri elementi
sono tutti inerti,
tranne poche eccezioni
non fanno composti
esistono alcuni
pochi composti
elementi blocco P,
composti
dello Xenon:
XeO3,
XeO4,
XeF4,
XeF4
del Kripton:
KrF2
(sono preparati)
elementi gruppo 1B/8B
(ns,nd, n>4)
le proprietà sono,
il ferro
quelli a destra,
molti di essi,
sono metalli
di transizione
rame e oro,
sono meno reattivi,
intermedie,
o di transizione,
tra quelle degli
elementi del blocco S
e del blocco P,
da qui il loro nome
comunemente di transizione,
possono formare
più cationi
di carica differente
forma ioni
ferro (II), ferro (III),
il rame,
rame (I), rame (II),
e metalli meno reattivi,
platino, oro, ecc
detti metalli nobili
tendono
a reagire di meno,
sono metalli nobili:
rutenio,
rodio,
palladio,
argento,
osmio,
iridio,
platino,
oro,
sono corispettivi
da 8 a 11 gruppo
e 5,6 periodo