La Tavola Periodica

Lezione 2

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5f

Ground State Electron Configurations of the Elements

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Configurazioni Elettroniche di Cationi ed Anioni

Na [Ne]3s1 Na+ [Ne]

Ca [Ar]4s2 Ca2+ [Ar]

Al [Ne]3s23p1 Al3+ [Ne]

Gli atomi perdono elettroni in modo tale che i cationi abbiano la configurazione elettronica di un gas nobile.

H 1s1 H- 1s2 or [He]

F 1s22s22p5 F- 1s22s22p6 or [Ne]

O 1s22s22p4 O2- 1s22s22p6 or [Ne]

N 1s22s22p3 N3- 1s22s22p6 or [Ne]

Gli atomi acquistano elettroni in modo tale che gli anioni abbiano la configurazione elettronica di un gas nobile.

di Elementi Rappresentativi

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Na+: [Ne] Al3+: [Ne] F-: 1s22s22p6 or [Ne]

O2-: 1s22s22p6 or [Ne] N3-: 1s22s22p6 or [Ne]

Na+, Al3+, F-, O2- e N3- sono tutti isoelettronici con Ne

Quale atomo neutro è isoelettronico con H- ?

H-: 1s2 stessa configurazione elettronica di He

Isoelettronico: stesso numero di elettroni e quindi la stessa configurazione elettronica nello stato fondamentale.

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Raggio Atomico

Raggio metallico

Raggio covalente

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Andamento dei Raggi Atomici

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Confronto dei Raggi Atomici con analoghi Raggi Ionici

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Il Catione è sempre più piccolo dell’ atomo da cui si forma. L’ Anione è sempre più grande dell’ atomo da cui si forma.

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I Raggi (in pm) degli Ioni di Elementi Comuni

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L’ Energia di Ionizzazione è la minima energia (kJ/mol) necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo, nel suo stato fondamentale, in fase gassosa.

I1 + X (g) X+(g) + e-

I2 + X+(g) X2+

(g) + e-

I3 + X2+(g) X3+

(g) + e-

I1 prima energia di ionizzazione

I2 seconda energia di ionizzazione

I3 terza energia di ionizzazione

I1 < I2 < I3

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Filled n=1 shell

Filled n=2 shell

Filled n=3 shell

Filled n=4 shell Filled n=5 shell

Variation of the First Ionization Energy with Atomic Number

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Andamento Generale delle Prime Energie di Ionizzazione

Increasing First Ionization Energy

Incr

easi

ng F

irst I

oniz

atio

n E

nerg

y

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L’ Affinità Elettronica è l’inverso della variazione energetica che avviene quando un elettrone è accettato da un atomo nello stato gassoso per formare l’anione corrispondente.

X (g) + e- X-(g)

F (g) + e- X-(g)

O (g) + e- O-(g)

ΔH = -328 kJ/mol EA = +328 kJ/mol

ΔH = -141 kJ/mol EA = +141 kJ/mol

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Le Elettronegatività di Elementi Comuni

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Elementi del Gruppo 1A (ns1, n ≥ 2)

M M+1 + 1e-

2M(s) + 2H2O(l) 2MOH(aq) + H2(g)

4M(s) + O2(g) 2M2O(s)

Incr

easi

ng re

activ

ity

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Elementi del Gruppo 2A (ns2, n ≥ 2)

M M+2 + 2e-

Be(s) + 2H2O(l) No Reaction In

crea

sing

reac

tivity

Mg(s) + 2H2O(g) Mg(OH)2(aq) + H2(g)

M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(aq) + H2(g) M = Ca, Sr, or Ba

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Elementi del Gruppo 2A (ns2, n ≥ 2)

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Elementi del Gruppo 3A (ns2np1, n ≥ 2)

4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)

2Al(s) + 6H+(aq) 2Al3+

(aq) + 3H2(g)

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Elementi del Gruppo 3A (ns2np1, n ≥ 2)

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Elementi del Gruppo 4A (ns2np2, n ≥ 2)

Sn(s) + 2H+(aq) Sn2+

(aq) + H2 (g)

Pb(s) + 2H+(aq) Pb2+

(aq) + H2 (g)

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Elementi del Gruppo 4A (ns2np2, n ≥ 2)

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Elementi del Gruppo 5A (ns2np3, n ≥ 2)

N2O5(s) + H2O(l) 2HNO3(aq)

P4O10(s) + 6H2O(l) 4H3PO4(aq)

36

Elementi del Gruppo 5A (ns2np3, n ≥ 2)

37

Elementi del Gruppo 6A (ns2np4, n ≥ 2)

SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq)

38

Elementi del Gruppo 6A (ns2np4, n ≥ 2)

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Elementi del Gruppo 7A (ns2np5, n ≥ 2)

X + 1e- X-1

X2(g) + H2(g) 2HX(g)

Incr

easi

ng re

activ

ity

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Elementi del Gruppo 7A (ns2np5, n ≥ 2)

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Elementi del Gruppo 8A (ns2np6, n ≥ 2)

Sono riempiti I liverlli ns ed np. La più alta energia di ionizzazione di tutti gli elementi. Nessuna tendenza ad accettare extra elettroni.

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Composti dei Gas Nobili

Esistono alcuni composti dello xenon: XeF4, XeO3, XeO4, XeOF4. Pochi composti del krypton (per esempio KrF2) sono stati preparati.