HAUFBAU
1
2
REGOLE per DEFINIRE la
CONFIGURAZIONE ELETTRONICA
di un ATOMO
- Gli elettroni tendono ad occupare orbitali ad energia più
bassa possibile
- Non esistono in un atomo due elettroni caratterizzati da
quattro numeri quantici uguali (principio di esclusione di
Pauli)
- in presenza di orbitali degeneri vuoti, gli elettroni
tendono ad occuparli singolarmente con spin dello stesso
segno (Regola di Hund)
3
4
5
1s1
1s2
1s2 2s1
1s2 2s2
1s2 2s2 2p1
6
1s2 2s2 2p2
1s2 2s2 2p3
1s2 2s2 2p4
1s2 2s2 2p5
1s2 2s2 2p6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
s
f
d
TAVOLA PERIODICA
p
11
le 7 righe orizzontali corrispondono al riempimento degli
orbitali di un livello e vengono chiamate periodi.
le colonne verticali costituiscono i gruppi
Gli elementi dello stesso gruppo hanno
la stessa configurazione del livello più esterno
12
Nel 1869 il chimico russo Mendeleev rappresentò gli elementi chimici in
una tavola periodica elencandoli in ordine di peso atomico.
Notando il ricorrere delle stesse proprietà periodiche fece in modo che
nelle stesse colonne risultassero elementi dalle proprietà simili; inoltre
previde nuovi elementi da scoprire per alcune caselle rimaste vuote (es. il
Gallio) dichiarandone in anticipo il peso atomico e le proprietà.
Oggi nella tavola periodica l'ordine degli elementi
è dato dal numero atomico
e la classificazione in periodi e gruppi corrisponde
strettamente alla struttura elettronica degli atomi.
E’ l’ uguale configurazione del livello più esterno
che fornisce proprietà simili
agli elementi di uno stesso gruppo
13
14
15
16
17
18
19
20
Il passaggio dai metalli ai non metalli avviene con
gradualita' lungo ciascun gruppo e periodo e quindi non e'
possibile stabilire una distinzione netta fra essi.
Tuttavia i metalli hanno delle proprieta' comuni anche se
possedute in grado diverso. Quelle principali sono:
conducibilita' termica ed elettrica, strutture cristalline
compatte, malleabilita' e duttilita'.
21
Raggio atomico
DIMINUISCE da sinistra a desta lungo un PERIODO
AUMENTA scendendo lungo un GRUPPO
22
MINORE
il raggio atomico
MAGGIORE l’attrazione esercitata dal nucleo sugli elettroni
23
per gli elementi di transizione
le variazioni di raggio sono meno marcate
25
energia o potenziale di ionizzazione
energia che bisogna fornire per staccare l’elettrone a più alta energia
da un atomo isolato e portarlo a distanza infinita
E’ inversamente proporzionale al raggio atomico e quindi
AUMENTA da sinistra a desta lungo un PERIODO
DIMINUISCE scendendo lungo un GRUPPO
26
potenziale di ionizzazione
AUMENTA da sinistra a desta lungo un PERIODO
DIMINUISCE scendendo lungo un GRUPPO
MAX
MIN
27
28
29
affinità elettronica
energia che viene ceduta da un atomo quando acquista un elettrone
AUMENTA da sinistra a desta lungo un PERIODO
DIMINUISCE scendendo lungo un GRUPPO
30
affinità elettronica
AUMENTA da sinistra a desta lungo un PERIODO
DIMINUISCE scendendo lungo un GRUPPO
31
Sono chiamati metallici gli elementi
caratterizzati da bassa affinità per l’elettrone
e basso valore della energia di ionizzazione
32
33
34
Confronto tra le dimensioni di atomi neutri e ioni
(in pm picometro =10-12m)
35
Configurazione elettronica
C,Cr,Cu
• C =1s2 2s1 2p3
• Cr=1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
• Cu=1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
36