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PROPRIETÀ PERIODICHE
Metalli: duttilità, lucidità, sempre allo stato solido (eccetto mercurio) e si trovano sempre sotto forma di sali, buoni conduttori di calore ed elettricità.
Non metalli: non sono buoni conduttori, possono trovarsi allo stato solido (P) o gassoso (gas nobili).
I° Gruppo metalli alcalini tendono a reagire con l’acqua per formare idrossidi, ossidi e composti ionici con gli alogeni.
II° Gruppo metalli alcalino-terrosi reagiscono con ossigeno, acqua, alogeni e sali.
Blocco di destra: riempimento dei tre orbitali degeneri p (gas nobili inerti)
Blocco centrale: riempimento degli orbitali d
Blocco f: riempimento degli orbitali f
DIMENSIONI ATOMICHE
Il raggio atomico decresce da sx a dx mentre cresce dall’alto verso il basso.
Diminuisce la dimensione nonostante aumenti il numero di protoni perché il nucleo attrae maggiormente gli elettroni.
*il raggio ionico è ridotto rispetto al raggio atomico, negli alogeni la
La forma di anioni aumenta il raggio.
ENERGIA DI IONIZZAZIONE è l'energia che occorre spendere per portare a distanza infinita dal nucleo un elettrone che abita l'orbitale a più alta energia. Aumenta verso dx e verso l'alto.
AFFINITÀ ELETTRONICA è l'energia scambiata nel processo in cui un atomo neutro viene addizionato di un elettrone. Definisce la tendenza di un atomo o di uno ione negativo ad assumere un elettrone (anione), è tanto maggiore quanto più esotermico è il processo.
ELETTRONEGATIVITÀ è una proprietà che tiene conto sia dell'energia di prima ionizzazione che dell'affinità elettronica. Permette di prevedere il tipo di legame che si può instaurare tra due atomi:
- Maggiore di 2: legame di tipo ionico di natura elettrostatica
- Compreso tra 0 e 2: legame di tipo covalente, puro se vi è una compartecipazione uguale tra i due elettroni, polarizzato con nube elettronica
asimmetrica (eteropolare). RADIOATTIVITÀÈ espressione del decadimento di nuclidi instabili, cioè isotopi pesanti instabili di atomi stabilicon eccessivo contenuto di neutroni nel nucleo. Il decadimento radioattivo è sempre un processo nucleare accompagnato da un’emissione di energia.
I protoni presenti nel nucleo, sottoposti ad una forza di repulsione dovuta dalla legge di Coulomb, sono tenuti insieme nel nucleo dalla forza nucleare forte. Se il nucleo è grande tale energia contrasta con le forze repulsive. Forza nucleare forte deriva dalla perdita di massa dei protoni compattati nel nucleo trasformata in energia.
*sono stabili quei nuclei il cui rapporto neutroni/protoni cade nella curva di stabilità (fino al 42 stabili).
Decadimento a: consiste nell’emissione di particelle a (nuclei di He) dal nucleo atomico. Tale decadimento diminuisce di 2 il numero atomico e di 4 il numero di massa.
Decadimento b: è una trasmutazione nucleare in
cui un neutrone emette un elettrone e un neutrino trasformandosi in un protone. Comporta un aumento di 1 nel numero atomico senza variazione del numero di massa.
Decadimento per cattura elettronica: consiste nella cattura di un elettrone esterno da parte di un protone del nucleo, che si trasforma in neutrone con emissione di un fotone (radiazione g). Comporta la diminuzione di 1 unità del numero atomico mentre il numero di massa rimane invariato. Dal decadimento vengono emesse radiazioni che se messe in un campo magnetico possono essere studiate nel loro comportamento.
REAZIONI CORPUSCOLATE
Radiazioni α: vengono deviate verso il polo negativo, quindi cariche positivamente, sono le meno penetranti ma le più energetiche. Hanno basso potere mutageno.
Radiazioni β: sono cariche negativamente, sono moderatamente penetranti e hanno un elevato potere mutageno.
REAZIONI NON CORPUSCOLATE
Radiazioni γ: sono fotoni ad alta energia capaci di interagire con la materia. Possono rompere legami chimici.
dimezzata.*unità di misura = Curie e Bacquerel.
LEGAMI CHIMICI
Li atomi si legano tra loro per raggiungere la configurazione elettronica più stabile (gas nobili).
La regola dell’ottetto viene seguita fedelmente solo dagli elementi del secondo periodo.
Quelli del terzo periodo possono formare anche l’ottetto espanso, oppure altri elementi formano ottetti incompleti.
La valenza è data dagli elettroni presenti nel guscio più esterno.
*configurazione di Lewis: indica gli elettroni di valenza.
LEGAME IONICO
Ione: uno ione è un atomo o un gruppo di atomi che ha acquistato o ceduto uno o più elettroni assumendo la carica elettrica negativa o positiva.
Tra l’anione e il catione ad una certa distanza si forma una interazione elettrostatica (alla fine si ottiene un composto neutro).
Si nomina sempre prima l’anione poi il catione, mentre nella scrittura si antepone il catione poi l’anione.
Quando si trovano allo stato liquido sono capaci
di condurre elettricità. (elettrodi)
le energie di ionizzazione sono molto più alte di quelle di prima ionizzazione. Non formano unità ben definite, bensì formano un reticolo cristallino. La formula minima sta ad indicare il rapporto tra anioni e cationi che rendono la struttura neutra. L'energia reticolare è l'energia necessaria per allontanare all'infinito un elemento dal reticolo cristallino di cui fa parte. Si ottiene dall'energia spesa per formare il reticolo. (legame adirezionale)
è un legame di natura elettrostatica. Si forma solitamente tra metalli e non metalli.
LEGAME COVALENTE
Nel legame covalente gli elettroni vengono messi in condivisione:
Omopolare si forma tra due atomi con stesse caratteristiche energetiche e elettronegatività (compresa tra 0 e 0,4)
Eteropolare si forma tra atomi diversi con differenza di elettronegatività compresa tra 0,4 e 1,7.
La coppia di elettroni di legame è spostata
Verso l'atomo più elettronegativo. Le molecole polari sono caratterizzate da un momento dipolare, vettore che indica la forza con cui si orientano in un campo elettrico (carica x distanza tra atomi, Debye D = esu 10^-18cm, diretto verso la carica negativa). È un legame direzionale e si forma una struttura molecolare. Il legame sigma si ottiene dalla sovrapposizione frontale degli orbitali, mentre i legami pigrecosi ottengono da una sovrapposizione parziale (meno stabile).
LEGAME COVALENTE DATIVO. La coppia elettronica viene fornita da un solo atomo chiamato donatore che la cede ad un accettore dotato di un orbitale vuoto. *ione ammonio
FORMULA DI LEWIS
- Sommare gli elettroni di valenza di ogni atomo della molecola.
- Dividere per due per ottenere il numero di coppie elettroniche di legame o solitarie da sistemare tra gli atomi. (partire da quello più elettronegativo)
- Gli atomi plurivalenti si trovano al centro e legati anche tra loro.
- Gli atomi monovalenti sono
*l'idrogeno solitamente si lega all'ossigeno, mentre il non metallo si trova solitamente al centro.
In caso di deprotonazione di una molecola acida di partenza si forma un anione poliatomico (desinenza -ato con carica dello ione in alto a destra).
Le molecole che presentano un elettrone spaiato prendono il nome di radicali.
Carica formale: è un artificio attraverso il quale si attribuiscono gli elettroni di legame uno a ognuno degli atomi legati, a questi si sommano poi quelli di non legame. Se l'atomo viene a possedere i suoi elettroni di valenza si dice che ha carica formale 0, altrimenti può assumere valori positivi o negativi. La somma delle cariche formali deve essere uguale alla carica stessa.
È più stabile la formula con minore separazione di carica.
NUMERO DI OSSIDAZIONE
Il numero di ossidazione è pari alla carica che tale atomo assumerebbe se gli elettroni di legame venissero assegnati all'elemento più
elettronegativo.
Regole:
- Elementi e molecole omopolari = 0
- Ioni monoatomici = Carica
- Idrogeno = +1 (poche eccezioni)
- Ossigeno = -2 (poche eccezioni)
- Fluoro = -1
La somma dei NO degli atomi di una molecola o uno ione molecolare è uguale alla carica della molecola o dello ione.
Radicali liberi: molti composti sono costituiti da atomi il cui numero di elettroni complessivo è dispari, pertanto generano coppie elettroniche con un elettrone spaiato. Tali composti prendono il nome di radicali liberi e sono specie instabili, quindi molto reattive.
DELOCALIZZAZIONE ELETTRONICA
Gli elettroni sono onde, la loro posizione non è fissa e in certi casi danno luogo al fenomeno della risonanza: prevede l'esistenza di strutture elettroniche limite che rappresentano gli estremi di una situazione in cui elettroni di legame e soprannumerari cambiano continuamente il loro stato di ibridazione, spostandosi tra coppie di atomi della stessa molecola. Gli orbitali p coinvolti formano un unico orbitale.
Nel quale gli elettroni si trovano delocalizzati. Il benzene è caratterizzato da una spiccata delocalizzazione elettronica aromaticità.
Supponendo di far reagire un piccolo catione (catione polarizzante) con alta carica con un grosso anione (anione polarizzabile) riesce a deformare la nuvola elettronica dell'anione voluminoso, causando una polarizzazione.
I composti di questo genere hanno uno spiccato carattere covalente e non più ionico. Cationi piccoli ad alta carica Be2+, Al3+. Il potere polarizzante dei cationi diminuisce scendendo un gruppo e aumenta all'aumentare della carica.
Per avere un dipolo è necessario avere un legame polare ed una geometria attraverso la quale si ottiene un momento dipolare risultante.
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