Tavola Periodica: Struttura, Proprietà e Legame Chimico, Appunti di Chimica

Scarica Tavola Periodica: Struttura, Proprietà e Legame Chimico e più Appunti in PDF di Chimica solo su Docsity! DOMANDE 1) struttura generale della tavola periodica. 2) relazione tra configurazione elettronica e posizione degli elementi nella tavola periodica. 4) significato di energia di ionizzazione e affininità elettronica e andamento periodico. 5) significato del termine elettronegatività tabella e valori delle differenze di elettronegatività nei legami chimici. 6) significato di legame ionico con almeno 4 esempi. 7) legame covalente puro e polare con almeno 2 esempi. 8) composti ionici e struttura del cloruro di sodio. 9) legame metallico. 11) esercizi. RISPOSTE 1) struttura generale della tavola periodica 1. Gli elementi della tavola periodica sono 118, sono organizzati in proporzione della legge periodica, infatti variano a seconda del numero atomico. Ogni elemento ha una struttura periodica e quest’ultima, è costituita da periodi e gruppi. Sono dette periodi le 7 righe orizzontali. Il numero di ogni periodo indica il livello principale di energia, nel quale è possibile trovare gli elettroni di valenza. Invece le colonne verticali sono chiamati, gruppi; hanno una doppia numerazione: la prima è in numeri arabi e va da 1 a 18. La seconda va da l a VIII (numeri romani). | gruppi possiedono proprietà fisiche e chimiche e si dividono in due sezioni, cioè il gruppo A e gruppo B. Nel gruppo |A e lA ci sono i metalli, nel gruppo IIlA e VIIIA ci sono i non metalli e gli elementi dell’ VIII gruppo sono i gas nobili, che non si mischiano con gli altri perché hanno l’ottetto completo, ovvero otto elettroni sull’orbitale esterno, quindi possono legarsi solo tra di loro e sono poco reattivi. La tavola periodica ha anche una linea di ‘’gradini” che segna i metalli dai non metalli, semi- metalli e metalloidi. Gli elementi che si trovano nello stesso gruppo hanno la stessa configurazione elettronica. 2) relazione tra configurazione elettronica e posizione degli elementi nella tavola periodica 2. Gli elementi della tavola periodica sono disposti in ordine crescente di elettroni di valenza, perciò tutti gli elementi appartenenti al 7 gruppo, cioè le linee verticali avranno 7 elettroni. Il numero atomico corrisponde infatti al numero di elettroni presenti in un atomo neutro, gli elettroni possono disporsi intorno al nucleo atomico, cioè occupando i livelli di energia. Questi livelli energetici sono determinati dal numero quantico principale n, che può andare da 1 a 7 Quando aumenta il valore del numero quantico, aumenta anche il numero dei sottolivelli od orbitali atomici (che ospitano gli elettroni). , quando un livello raggiunge il numero massimo di elettroni che può ospitare, si passa al livello successivo. 3. L'ottetto è una configurazione di grande stabilità che definisce l'aggruppamento di otto elettroni s2p6 nell'ultimo livello di energia, serve per spiegare la formazione di legami chimici tra gli atomi, utilizzabile solo per gli atomi dei gruppi principali della tavola periodica. Quando un atomo possiede il livello elettronico esterno completo, cioè costituito da otto elettroni, arriva ad una stabilità energetica. Gli elementi dei primi gruppi perdono gli elettroni attraverso la ionizzazione, così da assumere la struttura elettronica del gas nobile che li precede, invece gli elementi del VI e VII gruppo tendono ad acquistare elettroni. I hanno la struttura elettronica nello strato più esterno e costituiscono un gruppo di elementi chimici (gruppo zero). Sono tutti gas incolori e inodori. La struttura elettronica dei gas nobili presenta la caratteristica di avere lo strato esterno di valenza completo con gli otto elettroni ed è per questo che hanno la loro scarsa reattività e la molecola monoatomica (ovvero che non hanno la tendenza a cedere o prendere elettroni); in breve non reagiscono con altri atomi e non danno origine a dei composti. 4) significato di energia di ionizzazione e affininità elettronica e andamento periodico L'energia di ionizzazione di un atomo o di una molecola è l'energia richiesta per allontanare un elettrone (da un atomo allo stato gassoso) e portarlo allo zero assoluto, e in condizioni di energia cinetica nulla. La formula per fare ciò è: X(g) > X*(g)+e- hi Quest'ultimo è l'energia di ionizzazione primaria; la secondaria (£2) invece, di un elemento è l'energia che occorre per allontanare un elettrone da un catione dotato di una singola carica, in fase gassosa. E la formula è: Cu+(g) + Cu2+(g) + e-(g) energia necessaria = E2 (20,29 eV, 1958 kJ - mol-1) L'affinità elettronica è quell'energia che entra in gioco quando l'atomo di un elemento in fase gassosa cattura uno o più elettroni e si trasforma in uno ione negativo. Invece, per quanto riguarda l'andamento periodico, l'energia di ionizzazione aumenta lungo un periodo e diminuisce scendendo lungo un gruppo. 5) significato del termine elettronegatività tabella e valori delle differenze di elettronegatività nei legami chimici L'elettronegatività è una proprietà chimica di tutti gli elementi della tavola periodica (ad eccezione dei gas nobili dell'ottavo gruppo) che descrive la tendenza di un atomo ad attrarre verso di sé gli elettroni condivisi, di un legame. Inoltre, è determinata da alcuni fattori come la carica nucleare, la posizione ed il numero degli altri elettroni presenti negli orbitali atomi valori delle differenze di elettronegatività nei legami chimici Si ha un legame chimico quando una forza di natura elettrostatica tiene uniti più atomi in una specie chimica (legami forti, o primari o intramolecolari) o più molecole in una sostanza allo stato condensato (legami deboli, o secondari o intermolecolari). I legami chimici "più forti" hanno un contenuto energetico maggiore e sono più difficili da rompere, mentre i legami minori hanno un contenuto energetico minore e sono più facili da rompere. Da ciò deriva che le molecole che hanno al loro interno legami chimici più deboli sono più instabili. Inoltre tanto più un legame è forte, tanto minore è la lunghezza del legame, essendo la forza che tiene uniti gli atomi maggiore. La natura del legame chimico si può spiegare osservando le forze coulombiane interagenti tra le molecole. Prendiamo ad esempio il catione H2+: esso è costituito da due nuclei di H e da un elettrone. Indicando con Ha il primo nucleo di idrogeno e con Hb l'altro nucleo di idrogeno. A ciascuno dei due nuclei è associata una funzione d'onda elettronica, rispettivamente 1sa e 1sb, la cui combinazione lineare forma l'orbitale molecolare W. W avrà valori bassi tra i due nuclei, mentre crescerà avvicinandosi ad essi e poi decrescerà allontanandosi nuovamente da essi. Quindi se si considera un elettrone, ovvero una carica negativa posta tra i due nuclei, esso sarà sottoposto a forze attrattive da parte dei due nuclei che saranno controbilanciate da quelle repulsive fino a quando non si sarà raggiunta la stabilità del sistema; quindi l'elettrone sarà caduto in una buca di potenziale dalla quale gli sarà difficile uscire. In talmodo si è formato un legame chimico. Li [Be C[NTO]F osa] 197 2a | 300 | sà | 00 Na [MA] ne one ve ve vivo so [AI P|S|di ass | 158 de vie vien te [den] fo |z50|2s0|s% K |Ca|Sc| Ti| V| Cr |Mn|Fe Co] Ni|Cu|Zn|Ga Se | Br | Kr NMMNRNCHSSDGNS 255 | 206 | 50 Rb | Sr | Y{|Zr|Nb|Mo|Tc|Ru|Rh|Pd|Ag|Cd{In{Sn I [Xe 082 | 096 | 122 | 139| 16 | 2s0| 10 | 22| 226] 22 |196| so0| tre] ss0 200 | 26 Cs | Ba| La | Hf|Ta|W|Re|Os{ lr | Pt|Au|Hg| TI |Pb|Bi 070 | oso | t30| 130| 18 | 230] 19 | 22|22|220|28|/29|162|255|200 Fr |Ra 07 ] dò