Chimica generale - la tavola periodica

Proprietà fisiche e chimiche dei non metalli e dei metalli

I non metalli:

• Reagiscono con gli acidi
• Formano ossidi acidi (che reagiscono con gli acidi)
• Formano anioni (ioni negativi)

I metalli:

• Non reagiscono con gli acidi
• Formano ossidi basici (che reagiscono con le basi)
• Formano cationi (ioni positivi)

Raggio atomico

In un gruppo di elementi, la dimensione di un atomo aumenta ogni volta che è occupato un livello energetico più alto da più elettroni.

Lungo un periodo, la dimensione degli atomi va diminuendo con l'aumento del numero atomico, in quanto l'aumento del numero di protoni comporta un aumento della carica nucleare positiva del nucleo con conseguente contrazione della nuvola elettronica verso il nucleo.

Energia di ionizzazione

L'energia di ionizzazione (EI) è la minima energia necessaria per strappare un elettrone dall'atomo neutro in fase gassosa.

L'energia di ionizzazione di un atomo (IE) ΔE+(g) → X

-X + e = EI(g) 1ΔEPer convenzione è positiva quando occorre fornire energia per fare avvenire il processo

Energia di Prima Ionizzazione, EI

Si definisce l'energia necessaria per allontanare un elettrone dall'atomo che diventa uno ione con carica elettrica +1.

Gli elementi che hanno 1 o 2 elettroni nell'orbitale s sono altamente reattivi; hanno basse energie di prima ionizzazione e tendono a facilmente a cedere gli elettroni esterni trasformandosi così in ioni positivi, cioè cationi.

I metalli alcalini formano cationi con carica +1, mentre i metalli alcalino-terrosi formano cationi con carica +2.

Gli elementi con valori molto negativi di affinità elettronica acquistano facilmente elettroni.

Raggio ionico

IA IIA IIIA VIA VIIA

La tendenza di alcuni elementi a raggiungere la struttura elettronica stabile del gas nobile con Z più vicino è determinata dall'affinità elettronica.

Gli elementi che sono in difetto di 1 o due

elettroni rispetto agli alcali nobili tendono ad acquisire questi elettroni da altri atomi, trasformandosi così in ioni negativi, cioè anioni: questi elementi hanno elevata affinità elettronica. Gli alogeni, elementi con 5 elettroni negli orbitali p, tendono ad acquisire un elettrone da un altro atomo con formazione di ioni negativi (anioni) con carica -1 (F, Cl, Br, ecc). Nomenclatura di IONI MONOATOMICI Ioni positivi (cationi) Nomenclatura IUPAC Nomenclatura tradizionale: Cu2+ Ione rame (II) Ione rameico Cu+ Ione rame (I) Ione rameoso Fe3+ Ione ferro (III) Ione ferrico Fe2+ Ione ferro (II) Ione ferroso Na+ Ione sodio Ione sodio Ca2+ Ione calcio Ione calcio Zn2+ Ione zinco Ione zinco Ioni negativi (anioni) Ione + nome dell'elemento + desinenza uro- Br- Ione bromuro F- Ione fluoruro S2- Ione solfuro P3- Ione fosfuro Eccezioni: O2- Ione ossido (non ossigenuro) H- Ione idruro (non idrogenuro) N3- Ione nitruro (non azoturo) C4- Ione carburo (non carboniuro) Il tipo di legame chesi forma tra una coppia di atomi è determinato dalla capacità di ciascun atomo ad attrarre densità elettronica dell'altro o a cedere densità elettronica all'altro. Quando un atomo è coinvolto in un legame chimico, la tendenza ad attrarre gli elettroni del partner è misurata in termini di elettronegatività, che è in relazione con l'energia di ionizzazione e con l'affinità elettronica. Mulliken definì pertanto l'ELETTRONEGATIVITÀ come la media .. ∝ elettronegatività 1/2(EI + EA) Valori di elettronegatività (scala di Pauling) di alcuni elementi Per i gas nobili (EI alta; EA ~zero) l'elettronegatività non è valutata. Gli elementi che si trovano intorno all'angolo alto a destra della TP mostrano alte energie di ionizzazione ed affinità elettronica (a parte i gas nobili). Questi elementi acquistano facilmente elettroni mentre cedono con

difficoltà quelli che hanno: agiscono come accettori di elettroni

Gli accettori di elettroni hanno energie di ionizzazione ed affinità elettroniche elevate e quindi sono ELETTRONEGATIVI.

I donatori di elettroni hanno energie di ionizzazione ed affinità elettroniche basse e sono ELETTROPOSITIVI.