Figura 1-9 Schema della decomposizione di carbonato di calcio con
formazione di un solido A (56.0% in massa) e di un gas B (44.0% in
massa).
Gli elementi molecolari e i loro stati fisici a
temperatura ambiente
Le dimensioni effettive di un atomo sono determinate dall'estensione delle nubi di
elettroni che ne circondano il nucleo centrale. L'atomo di idrogeno ha soltanto un
elettrone e le sue dimensioni sono di circa la metà di quelle dell'atomo di carbonio che
comprende ben 12 elettroni. In generale il peso degli atomi è multiplo di quello
dell'atomo di idrogeno.
Un atomo può esistere in natura con un ugual numero
atomico ma diverso numero di massa. Simili atomi sono detti
isotopi ed hanno le stesse proprietà chimiche (cioè di creare
composti,
molecole,
dalle
stesse
proprietà).
I numeri quantici sono così chiamati poiché definiscono grandezze
atomiche quantizzate, sono sempre interi (escluso l'ultimo, il momento
magnetico di spin) e sono di quattro tipi
la funzione d´onda dipende dall´energia meccanica della elettrone e da 4
numeri :
n
numero quantico principale
0, .... ,
+¥
indica il guscio K, L, M, N,
l
numero quantico angolare 0, .... , n-1
indica la
forma
m
numero quantico magnetico 0, ±1 , ±2 , ± 3
indica gli
assi preferenziali
ms
numero quantico di spin
½
o
-½
indica il
verso di rotazione dell’e- intorno al suo asse
Schroedinger afferma che l´energia di un determinato livello è legata non
solo al numero quantico principale n ossia alla distanza dal nucleo ma anche
alla forma della orbitale, è questo a determinare ad esempio che gli orbitali
3d hanno energia superiore rispetto agli orbitali 4s che pertanto verranno
riempiti per primi.
Energia relativa e forma degli orbitali molecolari di legame e antilegame della molecola di H2.
Il legame s e il legame p.
Sovrapposizione di tipo s e p; il piano xy e' il piano nodale
nel caso dell'orbitale p il piano xy e' il piano nodale.
Scale di elettronegatività EN sono state proposte da diversi ricercatori,
basandosi su metodi diversi:
I A (1)
II A (2)
III B (13)
IV B (14)
V B (15)
VI B (16)
VII
B (17)
Li
0.97-0.940.98
Be
1.47-1.461.57
B
2.01-2.012.04
C
2.50-2.632.55
N
3.07-2.333.04
O
3.50-3.173.44
F
4.10-3.913.98
Na
1.01-0.930.93
Mg
1.23-1.321.31
Al
1.47-1.811.61
Si
1.74-2.441.90
P
2.06-1.812.19
S
2.44-2.412.58
Cl
2.83-3.003.16
K
0.91-0.800.82
Ca
1.04------1.00
Ga
1.82-1.951.81
Ge
2.02------2.01
As
2.20-1.752.18
Se
2.48-2.232.55
Br
2.74-2.762.96
Rb
0.89------0.82
Sr
0.99------0.95
In
1.49-1.801.78
Sn
1.72------1.80
Sb
1.82-1.652.05
Te
2.01-2.102.1
I
2.21-2.562.66
Cs
0.86------0.79
Ba
0.97------0.89
Tl
1.44------1.62
Pb
1.55------1.87
Bi
1.67------2.02
Po
1.76------2.0
At
1.96------2.2
H
2.20---------
Fig.14.22 Scale di elettronegatività EN. La prima secondo Allred-Rochow
(in base alla forza esercitata dal nucleo su elettroni di valenza); la
seconda secondo R.S.Mulliken (EN proporzionale al prodotto tra
potenziale di ionizzazione e affinità elettronica diviso due) e vale per
atomi isolati; la terza secondo L.Pauling (in base alla termochimica delle
E di ionizzazione dei legami).
Fig. 4- Grafico (p,T) dell’acqua (a) e della maggioranza
delle sostanze (b)
Le tre curve sono chiamate curve d’equilibrio e rappresentano le transizioni
di fase ottenute togliendo o fornendo calore al sistema.
Aumentando la temperatura, infatti, si ottiene un aumento dell’energia cinetica
(movimento) delle particelle che si allontanano le une dalle altre, allentando
sempre più le forze di coesione: il solido passa così allo stato liquido (fusione),
per proseguire poi fino a divenire vapore (evaporazione). Al contrario
diminuendo temperatura le particelle aumentano il loro stato di aggregazione: il
vapore diventa acqua (condensazione) fino a solidificarsi (solidificazione). Per
alcune sostanze, inoltre, è possibile che si verifichi il passaggio diretto da solido
a gas (sublimazione) e viceversa (condensazione o brinamento).
Fig. 5- Schema che illustra la denominazione dei passaggi di stato