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1 SUL LIBR DA PAG 184 A PAG 18 Quesiti e problemi 1 L energia di legame 1 Definisci l energia di legame. L energia di legame è la quantità di energia che è necessario fornire a una mole di sostanza per rompere il legame che trattiene i suoi atomi. 2 Qual è la condizione per cui si può formare un legame? Il legame tra atomi si forma se si abbassa la loro energia potenziale. 2 I gas nobili e la regola dell ottetto Quando l atomo di bario perde i suoi elettroni di valenza, lo ione che si forma ha la stessa configurazione di un atomo di a) I b) Xe c) La d) Cs 4 I è diverso da I perché ha a) più protoni b) meno elettroni c) meno protoni d) più elettroni Enuncia la regola dell ottetto. Un atomo è particolarmente stabile quando ha 8 atomi nello stato di valenza. 6 Quanti elettroni deve acquistare l atomo di fosforo per completare l ottetto? 7 Per raggiungere la configurazione di un gas nobile, l atomo di bromo deve perdere o acquistare elettroni? Deve acquistare un elettrone. 8 Scrivi la configurazione elettronica del neon individuando il livello più esterno e il numero di elet- troni di valenza. 1s 2 2s 2 2p 6 ; livello più esterno: secondo; 8 gli elettroni di valenza. 9 Scegli un elemento del gruppo VII (17) e indica quanti elettroni deve acquistare per raggiungere l ottetto. Deve acquistare un elettrone. 10 I gas nobili non hanno alcuna tendenza ad acquistare o cedere elettroni. Puoi spiegare questo comportamento? Perché hanno già lo strato di valenza completamente riempito. 11 Quanti elettroni vengono persi o acquistati dai seguenti atomi per completare l ottetto? a) Ca b) S c) e d) F a) cede 2 e ; b) acquista 2 e ; c) non acquista, né cede; d) acquista 1 e Scrivi la configurazione elettronica del gas nobile che ne risulta. a) e b) argon 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 ; c) elio 1s 2 ; d) neon 1s 2 2s 2 2p 6 12 Individua l elemento del terzo periodo che appartiene al gruppo II. Di quale elemento si tratta? Mg, magnesio È un metallo o un non metallo? metallo Perderà o acquisterà elettroni per raggiungere l ottetto? Quanti? Cede 2 e per raggiungere l ottetto. 1 Completa la parte evidenziata del sistema periodico, inserendo nelle varie caselle il numero di elet- troni che ciascun elemento deve cedere (in rosso) o acquistare (in nero) per raggiungere l ottetto. I II VIII VI VII Dopo aver completato la tabella, confrontati con i compagni e con l insegnante. Quali problemi hai incontrato? ai osservato delle regolarità? Gruppi I II III cedono rispettivamente 1, 2 e elettroni (rosso); gruppo IV possono cedere o acquistare elettroni; gruppi V VI VII acquistano rispettivamente, 2 e 1 elettroni (nero); gruppo VIII non cedono né acquistano elettroni. 14 Individua il gas nobile a cui corrisponde la configurazione elettronica dei seguenti elementi quan- do hanno raggiunto l ottetto: Mg, Al,, Br, K, N, I. Ne; Ne; Ne; Kr; Ar; Ne; Xe Il legame covalente 1 Il legame dativo si ha quando a) un atomo mette in comune alcuni elettroni con un altro atomo b) un atomo cede due elettroni a un altro atomo che li acquista c) un atomo fornisce entrambi gli elettroni necessari a formare un legame covalente d) un atomo cede un elettrone a un altro atomo che lo acquista III IV V 1

2 16 Descrivi tutte le convenzioni che conosci per indicare la presenza di elettroni in una molecola. 17 Scrivi le formule di Lewis delle seguenti molecole: 2, 2 2, C 2, N 2, Si C 2 Si 2 "C" "Si" N 2! N"N Quali di esse presentano solo legami semplici? Legami semplici: 2, 2 2 Quali hanno legami doppi e quali legami tripli? Legami doppi: C 2, Si 2 ; legami tripli: N 2 18 Considera i seguenti composti: acido ipobromoso (Br), acido bromoso (Br 2 ), acido bromico (Br ). Scrivi le loro formule di struttura usando la notazione di Lewis e indica con una freccia la presenza degli eventuali legami covalenti dativi. Acido ipobromoso (Br)! Br Acido bromoso (Br 2 )! Br Acido bromico (Br )! Br 4 La scala dell elettronegatività e i legami 19 Indica l elemento più elettronegativo in ciascuno dei seguenti composti: a) NaF b) PbS c) N d) C 4 a) F; b) S; c) ; d) C 20 Lo iodio ha elettronegatività maggiore dell idrogeno. Come definisci il legame che si forma tra i 2 atomi? a) covalente polare b) dativo c) ionico d) covalente puro 21 Quale tra i seguenti composti presenta un legame covalente polare? a) F b) KF c) 2 d) Ca 22 Gli atomi della molecola CN presentano a) 1 legame singolo e 1 triplo b) 2 legami doppi c) 2 legami singoli d) 1 legame covalente e 2 ionici 2 rdina i seguenti ossidi in ordine decrescente di polarità del legame fra ossigeno e metallo: Mg, Cu 2, Na 2, Ag 2, Al 2, Ba, K 2, Sr. K 2 > Ba > Na 2 > Sr > Mg > Al 2 > Cu 2 > Ag 2 24 rdina i seguenti ossidi in ordine di decrescente polarità del legame fra ossigeno e non metallo: 2, C 2, P 2, B 2, N 2, S 2, As 2, I 2. B 2 > As 2 > P 2 > C 2 > S 2 > I 2 > N 2 > 2 2 Considera i seguenti composti: N, P, As. Le loro molecole sono simili e i non metalli presenti sono tutti dello stesso gruppo: il V. In base alla posizione che questi elementi occupano nel sistema periodico, saresti in grado di dire quale composto ha legami maggiormente polari e quale meno? N > P > As 26 Indica se le seguenti molecole presentano legami covalenti polari o apolari. a) Br polare b) CF 4 polare c) F 2 apolare d) C 2 polare e) 2 apolare 27 Disegna schematicamente la struttura del dipolo delle seguenti molecole, costituite da idrogeno e un altro elemento: Cu, Li, F,. Puoi trovare una giustificazione al fatto che le formule proposte abbiano l idrogeno scritto in posizione diversa? Elettronegatività: Cu Cu Li Li F F 2

3 Il legame ionico 28 sserva la tavola periodica qui mostrata, nella quale sono evidenziati alcuni elementi metallici (A, B) e altri che sono non metalli (C, D): I A II B Costruisci tutti i possibili composti ionici che gli elementi evidenziati possono formare. A 2 C; AD; BC; BD 2 6 I composti ionici 29 Rappresenta con le strutture di Lewis il trasferimento di elettroni che si verifica nella formazione dei legami ionici nei seguenti composti. a) LiF b) K 2 c) Ca d) Mg N 2 a) Li + b) K [K] + K + III IV [Li] + [ ] [K] + V VIII VI VII C D [ ] 2 a) C e covalente polare b) Ca e ionico c) e Si covalente polare d) F e F covalente puro 2 Rappresenta con le strutture di Lewis il trasferimento di elettroni che si verifica nella formazione dei legami ionici nei seguenti composti: a) MgF 2 b) K c) Mg d) NaBr a) Mg + F [ F ] F [ F ] b) K + [K] + [ ] c) Mg + [ ] 2 d) Na + Br [Na] + [ Br ] 2 Le figure seguenti mostrano i modelli microscopici del diamante e del cloruro di argento. Quali so- no le somiglianze e le differenze tra le due sostanze? Spiega anche le diverse dimensioni degli ioni. c) Ca + [Ca] 2+ [ ] 2 C d) Mg Mg Mg + N N [ N ] [ N ] Ag diamante cloruro di argento 0 I legami tra le seguenti coppie di atomi saranno covalenti puri, covalenti polari o ionici? a) C e covalente polare b) S e covalente polare c) K e F ionico d) Fe e F ionico e) N e covalente polare 1 Usando la tavola periodica, calcola la differenza di elettronegatività tra le seguenti coppie di atomi e indica il tipo di legame che si forma. 7 Il legame metallico 4 A che cosa sono dovute le proprietà caratteristiche dei metalli? a) alla mobilità degli elettroni di valenza b) alla condivisione dei nuclei c) alla distribuzione delle cariche elettriche d) al completamento dell ottetto Quanti elettroni sono messi in comune da un atomo di calcio quando dà origine a un cristallo me- tallico? In tal caso che carica avranno gli ioni? Ca perde 2 e 2+

4 6 Vero o falso? a) I metalli sono costituiti da ioni immersi in un mare di elettroni. v f b) I metalli sono duttili e malleabili. v f c) I metalli sono buoni conduttori di elettricità ma non conducono calore. d) Il legame metallico non permette agli ioni dei metalli di organizzarsi in una struttura cristallina. e) I metalli conducono corrente elettrica a causa del movimento degli ioni. 7 Nel legame metallico gli elettroni di valenza a) sono fortemente attratti dagli ioni positivi del metallo b) vengono respinti dagli ioni del metallo carichi negativamente c) tendono a respingersi tra loro e a sistemarsi il più lontano possibile d) formano una nube elettronica che mantiene uniti gli ioni del metallo carichi positivamente 8 Molti manufatti di uso comune sono costituiti da metalli puri o miscelati in leghe. Fai una ricerca sulla composizione dei seguenti oggetti. a) lattina per bibita b) scatola per fagioli c) carta metallica da cucina d) moneta da 10 centesimi e) moneta da 0 centesimi f) caffettiera moka g) pentole in acciaio ai trovato risposte univoche? Perché? Tutti gli oggetti sono fatti esclusivamente da metalli o nelle leghe possono comparire anche elementi non metallici? Quali caratteristiche che derivano dal legame metallico giustificano l utilizzo nei casi proposti? 8 La tavola periodica e i legami tra gli elementi 9 Perché due atomi non metallici possono legarsi con un legame covalente? Perché il legame covalente consente loro di soddisfare contemporaneamente la loro richiesta di acquistare elettroni per completare l ottetto. 40 Identifica gli atomi sottostanti e descrivi come avviene la reazione tra loro. Quale composto si forma? Specifica il tipo di legame e lo stato fisico del composto. +9 Na e F; NaF; legame ionico; solido 41 Con quali elementi gli alogeni (gruppo VII) formano legami ionici? Con quali legami covalenti? I, II e alcuni del III gruppo; IV, V, VI, VII e alcuni del III gruppo 42 Con quali elementi i metalli alcalini (gruppo VII) possono instaurare legami ionici? elementi del VII, VI, V e alcuni del IV gruppo Review 1 Disegna la struttura di Lewis del composto Na 2 e commentala. Na Na [Na] + 2 [ ]2 Composto ionico; legame ionico ( e =,44 0,9 = 2,1) 2 assifica il legame tra le seguenti coppie di atomi indicando la differenza di elettronegatività e la molecola o l unità formula risultante. a) carbonio e idrogeno b) idrogeno e zolfo c) bario e ossigeno d) bromo e bromo a) covalente puro e = 0,, C 4 ; b) covalente puro e = 0,8, 2 S; c) ionico e = 2,, Ba; d) covalente puro e = 0, Br 2 Rappresenta i seguenti composti con la struttura di Lewis: 2 C ; 2 ; 2 ; Ba 2. a) Ba b)! c)! [Ba] 2+ [] 2 d) " C!! 4

5 4 Rappresenta con i simboli di Lewis la struttura degli ioni Ba 2 2 e C. Ba 2+ [Ba] C 2! C! ' Come puoi riconoscere sperimentalmente un composto covalente da un composto ionico? Il composto ionico rende l acqua conduttrice di elettricità. Explain why the noble gases tend not to react. Noble gases have 8 electrons in their valence shell, so they don t need to combine themselves with other elements to reach the stability (8 electrons in the valence shell). In what two ways can two atoms share electrons when forming a covalent bond? Covalent bond (polar or not polar); dative covalent bond. What forces holds together the ions in a ionic compound? electrostatic 9 Perché il sodio non forma facilmente lo ione Na 2 e l ossigeno lo ione? La regola dell ottetto non è rispettata e il livello + esterno non è completo Lo ione libero non esiste in acqua. Istantaneamente si unisce a una molecola d acqua per dare lo ione idronio,. Disegna la struttura di Lewis dello ione idronio. Ione idronio!! 11 B ha un livello di valenza incompleto. Ipotizza come possa legare una molecola di acqua. Confronta la tua risposta con quelle dei compagni.!! B!!! online.zanichelli.it/esploriamolachimica INVESTIGARE INSIEME DICTINARY to hold together: tenere unito to share: condividere

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