Caratteristiche degli atomi

Materie:Appunti
Categoria:Chimica
Download:625
Data:15.10.2009
Numero di pagine:4
Formato di file:.doc (Microsoft Word)
Download   Anteprima
caratteristiche-atomi_1.zip (Dimensione: 97.63 Kb)
trucheck.it_caratteristiche-degli-atomi.doc     413 Kb
readme.txt     59 Bytes


Testo

DIMENSIONI DEGLI ATOMI

Data la indeterminazione della grandezza delle nuvole elettroniche, anche la dimensione di un atomo diventa indeterminata se considerato isolato, ma se prendiamo due atomi adiacenti e della stessa specie e, con opportuna attrezzatura, misuriamo la distanza fra i loro nuclei, il raggio di uno dei due atomi sarà dato dalla semidistanza fra i nuclei.

Tale distanza, che si esprime in Å, è possibile determinarla anche per due specie atomiche diverse, conoscendo la misura di una delle due:

I raggi atomici aumentano di dimensione da destra verso sinistra nella tavola periodica e dall’alto verso il basso.

La diminuzione lungo un periodo è dovuta al fatto che, pur aumentando di un elettrone per volta e quindi lasciando supporre ad un aumento delle dimensioni dell’atomo, il corrispondente aumento del protone nel nucleo esercita una maggiore attrazione sugli elettroni diminuendo in tal modo lo spazio occupato dall’atomo.

L’aumento delle dimensioni lungo il gruppo è da attribuire all’aumento degli elettroni che, sebbene comporti come detto sopra una diminuzione del volume per le maggiori forze di attrazione, andando però ad occupare livelli energetici sempre maggiori bilancia e supera la contrazione dovuta alle forze di attrazione.

In effetti lungo il periodo l’aumento del numero di elettroni è ridotto ad uno per volta per cui si ha il verificarsi della riduzione dello spazio occupato per la prevalenza delle forze attrattive sull’allargamento delle orbite, mentre lungo il gruppo l’aumento del numero di elettroni è tale che, pur aumentando notevolmente le forze attrattive, i salti energetici diventano molto più incidenti nell’allontanare gli elettroni dal nucleo.

In sintesi la situazione può essere rappresentata nel seguente schema.

ENERGIA DI IONIZZAZIONE

Utilizzando un tubo di Thomson collegato ad un misuratore di corrente e immettendovi un elemento allo stato gassoso ed a bassissima pressione, si osserva che l’intensità di corrente aumenta con l’aumentare della d.d.p. fino a raggiungere un valore limite al di là del quale la corrente diminuisce bruscamente, fino ad azzerarsi.

Ciò significa che l’energia fornita non viene utilizzata dal sistema per consentire il movimento degli elettroni, ma per strappare gli elettroni dagli atomi neutri del gas presente nel tubo (tale fenomeno richiama alla mente il passaggio di stato allorquando il calore fornito non provoca aumento di temperatura, ma viene utilizzato dalle molecole per passare da uno stato fisico all’altro).

Il valore della tensione corrispondente all’azzeramento dell’intensità di corrente viene chiamato potenziale di ionizzazione o meglio di prima ionizzazione perché continuando ad aumentare la d.d.p. si assisterà ad una ripresa dell’intensità di corrente fino ad un suo nuovo azzeramento corrispondente al potenziale di seconda ionizzazione corrispondente all’espulsione di un secondo elettrone dall’atomo del gas e così via

In altre parole se da un atomo togliamo uno o più elettroni, si ottiene uni ione positivo ed in tale processo gli elettroni che si allontanano dall’atomo sono ovviamente quelli posti più all’esterno e che pertanto, occupando gli orbitali più lontani dal nucleo, necessitano di una minore quantità di energia per allontanarsi da esso, per cui in definitiva si definisce energia o potenziale di ionizzazione la quantità di energia necessaria per allontanare un elettrone da un atomo.

Tale definizione si formula, posto con M il simbolo di un qualsiasi elemento, nel modo seguente:

M(g) + energia M(g)+ + e-

M+(g) + energia M(g)++ + e-

M++(g) + energia M(g)+++ + e-

In definitiva, quindi, l’energia di ionizzazione, generalmente misurata in kJ/mol, è la misura della forza con cui un atomo lega a sé gli elettroni ed essa varia, nell’ambito della tavola periodica, aumentando lungo un periodo e diminuendo lungo un gruppo.

Questa variazione è opposta a quella che si osserva per i raggi atomici e si spiega proprio considerando che un elettrone quanto più è vicino al nucleo, con tanta maggiore forza ne viene attratto occorrendo quindi altrettanta forza per allontanarlo, mentre procedendo lungo un gruppo aumenta la dimensione dell’atomo per cui gli elettroni si trovano progressivamente a maggior distanza dal nucleo e quindi risentendo meno della sua forza attrattiva.

AFFINITA’ ELETTRONICA

Si definisce affinità elettronica la quantità di energia che si manifesta quando un elettrone si combina con un atomo isolato che diventa così uno ione negativo.

Tale definizione si formula, posto con A il simbolo di un qualsiasi elemento, nel modo seguente:

A + e- A- + energia

e, nell’ambito della tavola periodica, presenta le stesse modalità di variazione del potenziale di ionizzazione.

ELETTRONEGATIVITA’

Si definisce elettronegatività la tendenza con cui gli atomi degli elementi legati attraggono gli elettroni che formano il legame e nell’ambito della tavola periodica, al pari delle variazioni del potenziale di ionizzazione e dell’affinità elettronica, l’elettronegatività aumenta da sinistra verso destra lungo un periodo e diminuisce dall’alto verso il basso lungo un gruppo dal che si deduce che l’elemento più elettronegativo è il fluoro.

PROPRIETA’ METALLICHE E NON METALLICHE

I valori del potenziale di ionizzazione e dell’affinità elettronica dei vari elementi evidenziano la tendenza, nell’ambito della tavola periodica, degli elementi di sinistra a cedere elettroni e degli elementi di destra ad acquistarne.

Ciò sta alla base delle proprietà metalliche degli elementi dei primi gruppi e di quelle non metalliche degli elementi degli ultimi gruppi.

Pertanto riassumendo quanto detto precedentemente, si rileva che le proprietà metalliche aumentano lungo un gruppo e diminuiscono lungo un periodo e, viceversa, quelle non metalliche diminuiscono lungo un gruppo ed aumentano lungo un periodo.

Esempio



  



Come usare