Concetti Chiave
- Le proprietà periodiche degli atomi, come raggio atomico ed elettronegatività, dipendono dall'interazione tra nucleo ed elettroni, simile a un "tiro alla fune".
- Il raggio atomico aumenta scendendo lungo un gruppo della tavola periodica, mentre diminuisce verso destra, in quanto il nucleo diventa più potente e attira i gusci elettronici.
- L'energia di ionizzazione, necessaria per rimuovere un elettrone, è minore in atomi grandi con elettroni lontani dal nucleo, e maggiore in atomi piccoli con un nucleo che trattiene gli elettroni stretti.
- L'elettronegatività indica quanto un atomo attrae elettroni in un legame, con i non metalli in alto a destra della tavola periodica che mostrano valori elevati, come il Fluoro.
- L'affinità elettronica misura quanto un atomo è predisposto ad accettare un elettrone, con atomi come il Cloro che liberano energia e si stabilizzano accogliendo elettroni.
Indice
Proprietà Periodiche degli atomi
Studiare le proprietà degli atomi (quelle cose tipo raggio atomico, affinità, ecc.) sembra noioso perché a scuola ti fanno imparare a memoria le freccette sulla tavola periodica: "aumenta a destra, diminuisce in basso... o era il contrario?".Il segreto è smettere di imparare le freccette e capire che è tutto un tiro alla fune. C’è il nucleo (positivo) che tira, e gli elettroni (negativi) che cercano di scappare o stare comodi. Tutto quello che succede dipende da chi vince questo tiro alla fune.
Raggio atomico
Uno pensa: "Se aggiungo protoni ed elettroni, l'atomo diventa più grande, no?".Ni.
• Scendendo lungo un gruppo (in verticale): sì, l'atomo diventa enorme. Stai aggiungendo nuovi gusci (strati) di elettroni, come mettere più cappotti uno sopra l'altro. Il raggio aumenta.
• Andando verso destra (in orizzontale): qui succede la magia. Aggiungi protoni al nucleo e elettroni nello stesso guscio. Il nucleo diventa più potente e attira i gusci con più forza. Risultato? L'atomo si stringe.
Quindi: il Litio (a sinistra) è bello gonfio, il Fluoro (a destra) è piccolo e compatto perché il suo nucleo lo sta strizzando forte.
Energia di ionizzazione
Questa è la fatica che devi fare per strappare un elettrone a un atomo. Pensa agli elettroni come a un portafoglio.• Se l'atomo è grosso e l'elettrone è lontanissimo dal nucleo (tipo in basso a sinistra, vedi il Francio), il nucleo quasi non lo controlla. Strapparlo è facilissimo. Energia bassa.
• Se l'atomo è piccolo e il nucleo tiene tutto stretto (tipo a destra), provare a togliere un elettrone è difficilissimo. Energia altissima.
I gas nobili hanno l'energia più alta di tutti: stanno benissimo così e se provi a toccargli un elettrone ti ridono in faccia.
Elettronegatività
Questa è la regina delle proprietà. Ti dice quanto un atomo è "bullo" quando deve spartirsi gli elettroni in un legame.• Gli atomi in basso a sinistra (metalli) sono dei buoni. Lasciano andare i loro elettroni senza problemi. Elettronegatività bassissima.
• Gli atomi in alto a destra (non metalli) sono avidi. Vogliono gli elettroni a tutti i costi. Il Fluoro (F) è il re indiscusso, il più elettronegativo di tutti. Se fa un legame con qualcuno, gli elettroni se li tira tutti verso di sé.
Capire questo ti salva la vita dopo: se sai chi è più elettronegativo, sai già se una molecola è polare (tipo l'acqua) o no, senza fare calcoli.
Affinità elettronica
Manca l'altra faccia della medaglia. Se l'Energia di Ionizzazione è la fatica che fai per strappare un elettrone, l'Affinità Elettronica è quanto l'atomo è contento di prenderne uno.Funziona così: quando un atomo "avido" (tipo il Cloro) acchiappa un elettrone volante, si stabilizza e butta fuori energia. È come se tirasse un sospiro di sollievo perché ha finalmente chiuso il suo guscio. Più l'atomo ha bisogno di quell'elettrone per completare il puzzle, più energia ti regala in cambio. I metalli invece? Non gliene frega niente, anzi, quell'elettrone in più gli darebbe solo fastidio.