Tavola periodica e proprietà periodiche

Proprieta’ 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.

Energia di prima ionizzazione

Energia minima necessaria per togliere un elettrone ad un atomo neutro isolato gassoso

A + E.I. A+ + e-

Andamento dell'energia di prima ionizzazione in funzione del numero atomico.

Energia di prima ionizzazione• E’ sempre > 0: nessun elemento isolato ha tendenza a

perdere spontaneamente un elettrone, e quindi bisogna fornirgli energia.

• Lungo un periodo aumenta il numero di protoni nel nucleo che attraggono con più forza gli e-: l’energia di ionizzazione aumenta.

• L’energia di ionizzazione diminuisce scendendo lungo un gruppo perche l’e- più esterno è sempre più lontano e più schermato rispetto ai protoni del nucleo, da parte dei livelli più interni.

• L'E.I. Danno un indizio fondamentale relativo alla stabilità elettronica degli atomi

E.I.

Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6

4s2 4p6

5s2 5p6

2s1 3s14s1

5s16s1

n s1 (n-1) s2 (n-1) p6

Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.

2s2 2 p1

3s2 3 p1

n s2 n p1 n s2

2s2

3s2

Esistono configurazioni elettroniche esterne più stabili di altre.

2s2 2p3

3s2 3p3

ns2 np4 ns2 np3

2s2 2p4

3s2 3p4

Affinita' elettronica

Energia relativa alla reazione di perdita di un elettrone da parte di ione monoatomico negativo gassoso.

X- X + e- + a.e.

Affinità elettronica

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.

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 variera' 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.

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.

Raggio atomico

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.

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.