Concetti Chiave
- Lo spettro di emissione di un atomo è caratterizzato da righe colorate, confermando l'idea che la luce emessa non sia continua ma quantizzata.
- Il modello atomico di Bohr descrive l'elettrone come un corpo che orbita in livelli energetici stazionari, con transizioni energetiche che avvengono attraverso l'assorbimento o l'emissione di fotoni.
- Il modello di Bohr presenta limiti significativi, non essendo applicabile a atomi con molti elettroni e non spiegando gli spettri atomici in presenza di campi magnetici.
- La moderna tavola periodica organizza 118 elementi in 7 periodi e gruppi, basandosi sul numero atomico e sugli elettroni di valenza, che determinano il comportamento chimico.
- Le proprietà periodiche degli elementi, come raggio atomico e energia di ionizzazione, mostrano tendenze specifiche che variano lungo gruppi e periodi nella tavola periodica.
Spettro continuo: serie di colori che susseguono con continuità. Spettro a righe: righe colorate discontinue ( righe di emissione)
Modello atomico di Bohr
Luce emessa dagli atomi non è continua. Ogni atomo emette un caratteristico spettro a righe. Bohr spiegò l’instabilità degli atomi e l’emissione degli spettri a righe.
1. l’elettrone percorre solo le orbite circolari dette stazionarie; 2. a cui corrispondono determinati valori di energia (quantizzata);
3. per passare da un’orbita a un’altra a livello energetico più elevato, l’elettrone assorbe energia;
4. per passare da un’orbita a un’altra a contenuto energetico minore, l’elettrone emette un fotone di appropriata frequenza;
5. l’energia del fotone emesso o assorbito corrisponde alla differenza di energia delle due orbite.
Il numero quantico principale n indica il livello energetico associato a ogni orbita. Il livello più basso di energia è detto stato fondamentale. I livelli a energia superiore dello stato fondamentale si chiamano stati eccitati.
Quali sono i limiti del modello di Bohr?
Il modello atomico di Bohr ha dei limiti: non si poteva applicare ad atomi con molti elettroni e non spiegava gli spettri atomici con un campo magnetico.
Modello atomico a strati. (spiega gli spettri atomici di tutti gli elementi)
Gli elettroni sono sistemati in livelli di energia crescenti denominati strati. I livelli sono 7, e descrivono struttura elettronica di tutti gli elementi della tavola periodica. Ciascun livello di energia è suddiviso in uno o più sottolivelli, indicati con le lettere.
Configurazione elettronica e orbitali
Configurazione Elettronica. È la rappresentazione completa dei sottolivelli occupati da tutti gli elettroni.
Modello a orbitali.
L’orbitale è la regione dove è più probabile trovare un elettrone. 3 numeri quantici descrivono gli orbitali.
Il numero quantico principale n definisce il livello energetico dell’elettrone che è proporzionale alla distanza dal nucleo.
Il numero quantico secondario l determina le caratteristiche geometriche dell’orbitale. (sottolivello)
Il numero quantico magnetico m definisce quanti orbitali della stessa forma, ma con orientazione diversa, possono coesistere in un sottolivello.
Rappresentazione elettronica secondo modello a orbitali ↑↓
Tavola periodica degli elementi
Verso il sistema periodico. Mendel ordinò i 63 elementi noti in base alla massa atomica crescente, e costruì la prima tavola periodica degli elementi. Non comparivano i gas nobili, non ancora scoperti.
La moderna tavola periodica. Le proprietà fisiche e chimiche degli elementi appartenenti a una stessa riga (periodo) variano con
gradualità. Gli elementi che hanno proprietà chimiche simili appartengono a una stessa colonna (gruppo). Gli elettroni del livello più esterno sono detti elettroni di valenza. Gli elementi che appartengono allo stesso periodo presentano gli elettroni di valenza allo stesso livello energetico.
1. Gli elementi della moderna tavola periodica sono 118; 2. la posizione di ciascun elemento sulla tavola dipende dal suo numero atomico (Z); 3. le righe orizzontali formano 7 periodi, ciascuno dei quali indica il livello energetico a cui si trovano gli elettroni di valenza degli elementi che li compongono; 4. gli elementi che chiudono i periodi sono i gas nobili; 5. gli elementi verticali formano i gruppi; 6. fra il gruppo II e il gruppo III si trovano gli elementi di transizione;
7. in fondo alla tavola periodica ci sono due file di 14 elementi metallici costituenti le serie dei lantanidi e degli attinidi.
Lo Strato di Valenza è lo strato più esterno, il quale determina il comportamento chimico dell’elemento. (simboli di Lewis: struttura elettronica dello strato di valenza)
Proprietà periodiche degli elementi
Proprietà periodiche degli elementi:
Raggio atomico è la metà della distanza minima di avvicinamento tra due atomi dello stesso elemento. Il raggio atomico aumenta lungo un gruppo e diminuisce lungo un periodo.
L’energia di ionizzazione è l’energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo isolato. L’energia di prima ionizzazione aumenta lungo un periodo e diminuisce lungo un gruppo.
L’affinità elettronica è l’energia che si libera quando un atomo in fase gassosa cattura un elettrone. L’affinità elettronica aumenta lungo un periodo e diminuisce lungo un gruppo.
L’elettronegatività di un elemento misura la sua tendenza ad attrarre gli elettroni di legame da un altro elemento. L’elettronegatività aumenta lungo un periodo e diminuisce lungo un gruppo.
Metalli, e Semimetalli NON Metalli- Gas nobili.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra spettro continuo e spettro a righe?
- Quali sono i principi fondamentali del modello atomico di Bohr?
- Quali sono i limiti del modello atomico di Bohr?
- Come è strutturata la moderna tavola periodica degli elementi?
- Quali sono le principali proprietà periodiche degli elementi?
Lo spettro continuo è una serie di colori che si susseguono senza interruzioni, mentre lo spettro a righe è composto da righe colorate discontinue, rappresentando le righe di emissione degli atomi.
Il modello di Bohr stabilisce che gli elettroni si muovono in orbite circolari stazionarie, con energia quantizzata, e che l'assorbimento o l'emissione di energia avviene quando un elettrone passa da un'orbita a un'altra.
Il modello di Bohr non è applicabile agli atomi con molti elettroni e non spiega gli spettri atomici in presenza di un campo magnetico, richiedendo quindi un modello atomico a strati.
La moderna tavola periodica è composta da 118 elementi, organizzati in 7 periodi e gruppi, con gli elementi che presentano proprietà chimiche simili disposti nella stessa colonna e gli elettroni di valenza che determinano il comportamento chimico.
Le proprietà periodiche includono il raggio atomico, l'energia di ionizzazione, l'affinità elettronica e l'elettronegatività, che variano in modo prevedibile lungo i gruppi e i periodi della tavola periodica.
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