Le proprietà periodiche degli elementi

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1 Le proprietà periodiche degli elementi 1

2 Numerazione gruppi IUPAC Numero atomico Simbolo Peso atomico Metallo Semimetallo Non metallo 2

3 Numerazione gruppi tradizionale, n coincide con gli elettroni esterni degli elementi o elettroni di valenza Metalli alcalini Metalli alcalino terrosi Metalli di transizione Alogeni Gas nobili Lantanidi Attinidi 3

4 Moseley ha ordinato gli elementi secondo valori crescenti del numero atomico (Z) TAVOLA PERIODICA. File orizzontali PERIODI File verticali GRUPPI Gli elementi appartenenti allo stesso gruppo hanno strutture elettroniche simili e quindi comportamento chimico simile. 1 periodo piccolissimo periodo 2 e 3 periodo periodi corti o piccoli 4 e 5 periodo lunghi periodi 6 periodo lunghissimo periodo 7 periodo incompleto 4

5 Classificazione periodica degli elementi Blocco s (ns 2 ) Blocco p (np 6 ) Blocco d ((n-1)d 10 ) Blocco f ((n-2)f 14 ) 5

6 Le proprietà periodiche 1. Carica nucleare efficace (Z eff o Z*) 2. Dimensioni atomiche 3. Energia di ionizzazione 4. Affinità elettronica 5. Elettronegatività 6. Carattere metallico 6

7 Carica nucleare efficace In un atomo polielettronico gli elettroni più interni esplicano una azione di schermo per cui un elettrone risente di una carica Z eff (carica nucleare efficace) minore di Z H -- Li He 7

8 Carica nucleare efficace Orbitali di tipo diverso (s, p, d, f, ecc.) appartenenti allo stesso livello n penetrano verso il nucleo in maniera diversa. La capacità di penetrazione varia nell ordine: Gusci interni s > p > d > f Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Na: 11 e - Z = 11 Z eff = 2,20 Z eff risulta tanto minore quanto minore è la penetrazione del relativo orbitale. L elettrone è energeticamente meno legato al nucleo quanto minore è Z eff e al relativo orbitale corrisponderà una energia maggiore 8

9 Proprietà periodiche: CARICA NUCLEARE EFFICACE, Zeff Ne Ar Kr Xe Periodo He H Li Na K Gruppo Rb Cs 9

10 Proprietà periodiche: RAGGIO ATOMICO 2 r A Raggio atomico covalente: molecola biatomica, F 2 Raggio atomico metallico: cristallo metallico, Al Raggio atomico di Van der Waals: aggregati allo stato solido, He Gruppo Periodo Raggio atomico (pm) 10

11 Proprietà periodiche: RAGGIO ATOMICO lungo un gruppo Aumenta n Aumenta r A 11

12 Proprietà periodiche: RAGGIO ATOMICO Periodo Zeff Gruppo n 12

13 Proprietà periodiche: RAGGIO ATOMICO 13

14 Ionizzazione: effetto sulle dimensioni atomiche 14

15 Proprietà periodiche: RAGGIO IONICO

16 16 L energia di ionizzazione + + e X X g E g ion ) ( ) ( ' 1 a ionizzazione e X X g E g ion 2 ) ( ) ( ' 2 a ionizzazione e X X g ion E g 3 ) ( ' ) ( 2 3 a ionizzazione

17 L energia di ionizzazione 0 E3s Na (g) ev Na + (g) + e - E2p E2s 17

18 Proprietà periodiche: ENERGIA di 1 IONIZZAZIONE Periodo Z eff Gruppo n 18

19 Proprietà periodiche: ENERGIA di IONIZZAZIONE Ne [He]2s 2 2p 6 F [He]2s 2 2p 5 O [He]2s 2 2p 4 N [He]2s 2 2p 3 C [He]2s 2 2p 2 B [He]2s 2 2p 1 Be [He]2s 2 Li [He]2s 1 19

20 Proprietà periodiche: ENERGIA di 1 IONIZZAZIONE Gruppo Periodo Energia ionizzazione (kj mol -1 ) 20

21 Proprietà periodiche: ENERGIA di IONIZZAZIONE Na (g) ev Na + (g) + e- Na + (g) ev Na2+ (g) + e- E3s E2p E2s 21

22 L energia di 1 a ionizzazione e superiori a ionizz. 2a ionizz. 3a ionizz. 4a ionizz Li Na K Be Mg Ca B Al E ion < E ion < E ion < ecc. 22

23 L affinità elettronica + e X E 1 ( g ) ( g ) AE X + E AE 1 ordine < O Processo esotermico ( 2 2 g ) + e X E ( g ) AE X + E AE 2 ordine > O Processo endotermico 23

24 Proprietà periodiche: AFFINITÀ ELETTRONICA E a.e. (KJ/mol) Periodo Zeff 1 H -73 I II III IV V VI VII 2 Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ga Ge As Se Br Gruppo r A 24

25 Proprietà periodiche: AFFINITÀ ELETTRONICA Gruppo Affinità elettronica (kj mol -1 ) Periodo 25

26 Proprietà periodiche: ELETTRONEGATIVITA Elettronegatività: tendenza di un atomo ad attrarre a sé elettroni quando forma legami con altri atomi. L elettronegatività è una proprietà relativa Gruppo r A Periodo Zeff 26

27 Proprietà periodiche: ELETTRONEGATIVITA Elementi elettropositivi Elementi elettronegativi 27

28 Metalli vs. non metalli METALLI Buoni conduttori elettrici Duttili Malleabili Solidi, alto punto di fusione Buoni conduttori termici NON METALLI Cattivi conduttori Non duttili Non malleabili Solidi, liquidi, gassosi Cattivi conduttori termici Reagiscono con gli acidi Danno ossidi basici Formano cationi Formano alogenuri ionici Non reagiscono con gli acidi Danno ossidi acidi Formano anioni Formano alogenuri covalenti 28

29 Proprietà periodiche: CARATTERE METALLICO Conducibilità elettrica bassa ma non nulla Proprietà intermedie fra metalli e non metalli 29

30 Energia di ionizzazione Affinità elettronica Elettronegatività Raggio atomico 30 Carattere metallico

31 1) Ordinare i seguenti elementi in ordine di raggio atomico crescente: Cu, K, Fe, Ge, Se, Sc 2) Ordinare i seguenti elementi in ordine di energia di 1 ionizzazione decrescente: Sb, P, As, Bi, N 3) Ordinare i seguenti elementi in ordine di elettronegatività crescente: Cl, Al, Si, Mg, P 4) Scrivere il simbolo chimico degli elementi: rame, fosforo, selenio, argento, osmio, piombo, astato, xeno, radio, cerio, zirconio, bismuto 5) Scrivere il nome degli elementi che corrispondono ai seguenti simboli chimici: Rb, Al, Se, Pt, Mo, Sb, Sn, Po, Sc 6) Ordinare i seguenti elementi in ordine di dimensioni atomiche (raggio atomico) decrescente: Ga, Tl, Al, B, In 31

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