Orbitali atomici. (1s ) < (2s < 2p) < ( 3s < 3p) < ( 4s < 3d < 4p) < ( 5s < 4d < 5p) < ( 6s <4f < 5d < 6p)

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1 Orbitali atomici Schema di successione dei livelli energetici degli orbitali la cui progressiva saturazione determina la configurazione elettronica degli elementi nel loro stato fondamentale (non in scala). (1s ) < (2s < 2p) < ( 3s < 3p) < ( 4s < 3d < 4p) < ( 5s < 4d < 5p) < ( 6s <4f < 5d < 6p)

2 Regola della diagonale (1s ) < (2s < 2p) < ( 3s < 3p) < ( 4s < 3d < 4p) < ( 5s < 4d < 5p) < ( 6s <4f < 5d < 6p)

3 Configurazione elettronica degli atomi Z Simbolo Conf.Elettronica Simbolismo 1 H 1s 1 2 He 1s 2 = [He] 3 Li 1s 2 2s 1 oppure [He]2s 1 [He] 4 Be [He]2s 2 [He] 5 B [He]2s 2 2p 1 [He] 6 C [He]2s 2 2p 2 [He] 7 N [He]2s 2 2p 3 [He] 8 O [He]2s 2 2p 4 [He] 9 F [He]2s 2 2p 5 [He] 10 Ne [He]2s 2 2p 6 [He] = [Ne]

4 Configurazione elettronica degli atomi Z Simbolo Conf.Elettronica Simbolismo 11 Na 1s 2 2s 2 2p 6 oppure [Ne]2s 1 [Ne] 12 Mg [Ne]3s 2 [Ne] 13 Al [Ne]3s 2 3p 1 [Ne] 14 Si [Ne]3s 2 3p 2 [Ne] 15 P [Ne]3s 2 3p 3 [Ne] 16 S [Ne]3s 2 3p 4 [Ne] 17 Cl [Ne]3s 2 3p 5 [Ne] 18 Ar [Ne]3s 2 3p 6 [Ne] = [Ar]

5 Configurazione elettronica degli atomi Z Simbolo Conf.Elettronica Simbolismo 19 K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 oppure [Ar]4s 1 [Ar] 20 Ca [Ar]4s 2 [Ar] 21 Sc [Ar] 4s 2 3d 1 [Ar] 22 Ti [Ar] 4s 2 3d 2 [Ar] 23 V [Ar] 4s 2 3d 3 [Ar] 24 Cr [Ar] 4s 1 3d 5 [Ar] 25 Mn [Ar] 4s 2 3d 5 [Ar] 26 Fe [Ar] 4s 2 3d 6 [Ar] 27 Co [Ar] 4s 2 3d 7 [Ar] 28 Ni [Ar] 4s 2 3d 8 [Ar] 29 Cu [Ar] 4s 1 3d 10 [Ar] 30 Zn [Ar] 4s 2 3d 10 [Ar]

6 Configurazione elettronica degli atomi 31 Ga [Ar] 4s 2 3d 10 4p 1 [Ar] 32 Ge [Ar] 4s 2 3d 10 4p 2 [Ar] 33 As [Ar] 4s 2 3d 10 4p 3 [Ar] 34 Se [Ar] 4s 2 3d 10 4p 4 [Ar] 35 Br [Ar] 4s 2 3d 10 4p 5 [Ar] 36 Kr [Ar] 4s 2 3d 10 4p 6 [Ar]

7 Configurazione elettronica degli atomi Variazione dei livelli energetici degli orbitali atomici al crescere del numero atomico Z (non in scala)

8 Tavola periodica degli elementi Legenda Solidi Liquidi Gas Artificiali Metalli Alcalini Metalli alcalino terrosi Metalli di Transizione Terre Rare Altri metalli Gas nobili Alogeni Non metalli La linea rossa divide i metalli (in basso a sinistra) da i non metalli (in alto a destra).

9 Tavola periodica degli elementi

10 Calcolo della carica nucleare effettiva Z eff Regole di Slater 1. Elettroni che appartengono a gruppi superiori rispetto a quello dell elettrone in esame non danno nessun contributo alla schermatura 2. Se l elettrone in esame è in un orbitale ns, np valgono le seguenti considerazioni: a) Ogni altro elettrone del gruppo ns, np dà un contributo pari a 0.35 alla schermatura tranne per il gruppo 1s che da contributo 0.3 b) Ogni elettrone del guscio (n-1) dà un contributo pari a 0.85 c) Ogni elettrone del guscio (n-2) o inferiori dà un contributo pari ad Se l elettrone l in esame è in un orbitale nd, nf valgono le seguenti considerazioni: i i a) Gli elettroni del gruppo nd, nf danno un contributo pari ad 0.35 b) Tutti gli altri elettroni del livello e sottostanti contribuiscono con coefficiente pari ad 1.00

11 Calcolo della carica nucleare effettiva Z eff Esempio: calcolo della costante di schermo S per il Ca Numero atomico per il calcio è 20, quindi la sua configurazione elettronica è: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 S= = Z eff = =2.85 Calcolare la carica nucleare efficace dell'elettrone 2p dell'azoto. Configurazione elettronica 1s 2 2s 2 2p 3 Costante di schermo, S= = 3,10 Carica nucleare efficace, Z eff = Z S = = 3.90 Calcolare la carica nucleare efficace e la costante di schermo rilevata nell'elettrone 3p del silicio. Configurazione elettronica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 S = = 9.85 Z eff = Z S = = 4.15

12 Calcolo della carica nucleare effettiva Z eff Calcolare la carica nucleare efficace degli elettroni 4s e 3d dello zinco. Configurazione elettronica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 Per elettrone 4s: S = = Z eff = Z S = = 4.35 Per elettrone 3d: S = = Z eff = Z S = = 8.85 Calcolare a la carica nucleare e efficace di uno degli elettroni e 6s del Tungsteno (Numero Atomico 74). Configurazione elettronica- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4p 6 3d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 4 6s 2 S = = Z eff = Z S = =

13 Calcolo della elettronegatività X X Z eff r r in Ångstrom r del calcio = 1.97 r dell azoto = 0.75 r del silicio i =1.77 r dello zinco =1.33 r del tungsteno = 1.35 Z eff del calcio = 2.85 Z eff dell azoto = 3.90 Z eff del silicio i =4.15 Z eff dello zinco =4.35 Z eff del tungsteno = 3.45 X del calcio = 1.0 X dell azoto = 3.2 X del silicio i =1.8 X dello zinco =1.6 X del tungsteno = 1.4

14 Tavola periodica degli elementi

15 Tavola periodica degli elementi