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L’ATOMO E LE SUE PROPRIETÀLezione a cura di Giordi Alba
(Professore Emerito di Filosofia della chimica presso l’Università degli studi di Milano PrePost, MDPHD in
ricerca su «è la scienza, bellezza»)
E Mauro Capez
(bomba sexy)
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STRUTTURA DELL’ATOMO
Carica Massa
Protoni = particelle a carica positiva +1,6 x 10-19 C 1,67 x 10-27 Kg
Elettroni = particelle a carica negativa -1,6 x 10-19 C 9,11 x 10-31 Kg
Neutroni = particelle prive di carica 0 C 1,67 x 10-27 Kg
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Numero atomico (Z): n° protoni
Numero di massa (A): n° di protoni + neutroni (nucleoni)
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Atomo
Rutherford
ORBITA
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Atomo
Bohr
ORBITA STAZIONARIA
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Atomo
Heisenberg
ORBITALE
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TEORIA QUANTISTICA
1. n = numero quantico principale Identifica il livello energetico (da 1 a 7)
2. l = numero quantico secondarioIdentifica il sottolivello energetico e la forma dell’orbitale
3. m = numero quantico magneticoIdentifica l’orientamento dell’orbitale
4. ms = numero quantico di spinIdentifica il verso di moto dell’elettrone
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Principio di esclusione (WolfgangPauli):In un atomo non possono esistere due elettroni
aventi tutti e quattro i numeri quantici uguali
ovverosoltanto due elettroni possono essere descritti
dallo stesso orbitale e, in tal caso, devono avere
spin opposti.
Regola di HUNDQuando gli elettroni devono essere disposti in
una serie di orbitali di uguale energia, detti
orbitali degeneri, si occupa il maggior numero di
orbitali possibile per avere il minor numero di
elettroni appaiati.
Principio di AUFBAU
ORDINE DI RIEMPIMENTO DEGLI ORBITALI
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Tavola e configurazione elettronica
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Tavola periodica
PERIODI
GRUPPI
SEMIMETALLI
GAS NOBILI
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PROPRIETA’ PERIODICHE DELLA TAVOLA
RAGGIO ATOMICO: metà della distanza tra i nuclei di 2 atomi dello stesso elemento legati tra loro in una molecola biatomica
Aumenta lungo i gruppi e diminuisce lungo i periodi
Fr
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PROPRIETA’ PERIODICHE DELLA TAVOLA
ENERGIA DI IONIZZAZIONE: energia necessaria a sottrarre un elettrone a un atomo
Aumenta lungo i periodi e diminuisce lungo i gruppi
NB: energia di prima ionizzazione < energia di seconda < energia di terza….
Finchè non sottrae l’ultimo elettrone del livello , poi l’energia risale
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PROPRIETA’ PERIODICHE DELLA TAVOLA
AFFINITA’ ELETTRONICA: energia che si libera quando un atomo neutro acquista un elettrone trasformandosi in un anione
Aumenta lungo i periodi e diminuisce lungo i gruppi
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PROPRIETA’ PERIODICHE DELLA TAVOLA
ELETTRONEGATIVITA’: tendenza dell’atomo ad attirare a sé gli elettroni di legame
Aumenta lungo i periodi e diminuisce lungo i gruppi
NB: utile per definire il tipo di legameSe la differenza di elettronegatività è:
• <0,4 il legame è COVALENTE PURO• 0,4< x < 1,7 il legame è COVALENTE POLARE• > 1,7 il legame è IONICO
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la risposta corretta è A
Esercizi
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Un elemento ha la seguente configurazione elettronica:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
A quale gruppo appartiene questo elemento? A quale periodo?
L’elemento appartiene al gruppo V ed è del quarto periodoDunque è l’arsenico!!