Che materia stai cercando?

Anteprima

ESTRATTO DOCUMENTO

Il sistema periodico degli elementi

2 2 2

6 Carbonio C 1s 2s 2p

1 2 3

7 Azoto N 1s 2s 2p

2 2 4

8 Ossigeno O 1s 2s 2p

1 2 5

9 Fluoro F 1s 2s 2p

2 2 6

10 Neon Ne 1s 2s 2p Completa il sottolivello 2p e il livello 2

Il litio, avendo un singolo elettrone spaiato nell’orbitale 2s, risulterà molto asimmetrico,

instabile e quindi piuttosto reattivo.

Il berillio, completando il sottolivello 2s, non ha elettroni spaiati ed assume una simme-

tria parziale: questo giustificherà ad esempio il valore di massimo locale dell’energia di

prima ionizzazione. Tutti gli elementi del sottolivello 2p sono dei non metalli.

Per gli atomi del boro, del carbonio e dell’azoto si ha l’applicazione del riempimento

progressivo degli orbitali atomici 2p, secondo quanto stabilito dalla regola della massi-

ma molteplicità dello spin elettronico (regola di Hund).

1

L’elettrone spaiato 2p del boro giustifica una caduta di simmetria rispetto al precedente

atomo di boro; la simmetria incrementa nuovamente andando verso il carbonio e

l’azoto: quest’ultimo elemento mostra tre elettroni spaiati, uno per ogni orbitale 2p o-

rientato nelle tre direzioni degli assi cartesiani dello spazio.

Con l’ossigeno, non essendoci ulteriori orbiati 2p degeneri liberi, si ritorna ad applicare

il principio di esclusione di Pauli (in ogni orbitale si collocano due elettroni, con spin

antiparalleli). Quest’elemento, avendo un doppietto e due lettroni spaiati, è meno sim-

metrico rispetto all’azoto.

La simmetria riprende poi ad aumentare, con il passaggio al fluoro e al gas nobile ne-

on, che completa il secondo periodo (n = 2) e quindi anche il secondo livello energetico.

Con il terzo livello energetico si ha il progressivo riempimento di un altro livello elet-

tronico, caratterizzato da n = 3.

La capacità di riempimento del terzo guscio elettronico è di 18 elettroni, suddivisi in

tre sottolivelli energetici: un orbitale 3s (può contenere due elettroni) e tre orbitali 3p

(possono contenere sei elettroni) e cinque orbitali 3d (possono contenere dieci elettro-

ni). Per brevità e comodità, nella tabella seguente, con la scrittura [Ne] si intende la con-

figurazione completa del neon, cioè quella del gas nobile immediatamente precedente:

2 2 6

2s 2p .

1s

Gli elementi chimici, per i sottolivelli 3s e 3p del terzo livello, sono:

Z Nome Simbolo Configurazione elettronica Osservazioni

1

11 Sodio Na [Ne] 3s

2

12 Magnesio Mg [Ne] 3s Completa il sottolivello 3s

2 1

13 Alluminio Al [Ne] 3s 3p

2 2

14 Silicio Si [Ne] 3s 3p

2 3

15 Fosforo P [Ne] 3s 3p

2 4

16 Zolfo S [Ne] 3s 3p

2 5

17 Cloro Cl [Ne] 3s 3p

2 6

18 Argon Ar [Ne] 3s 3p Completa il sottolivello 3p e il livello 3

Il sodio, avendo un singolo elettrone spaiato nell’orbitale 3s, risulterà molto asimmetri-

co, instabile e quindi piuttosto reattivo.

Il magnesio, completando il sottolivello 3s, non ha elettroni spaiati ed assume una sim-

metria parziale: questo giustificherà ad esempio il valore di massimo locale dell’energia

di prima ionizzazione. 3

Prof. Silvio Reato – Valcavàsia Ricerche

Per gli atomi dell’alluminio, del silicio e del fosforo si ha l’applicazione del riempi-

mento progressivo degli orbitali atomici 3p, secondo quanto stabilito dalla regola della

massima molteplicità dello spin elettronico (regola di Hund).

1

L’elettrone spaiato 3p dell’alluminio (unico elemento metallico del sottolivello 3p)

giustifica una caduta di simmetria rispetto al precedente atomo di magnesio; la simme-

tria incrementa nuovamente andando verso il silicio e il fosforo: quest’ultimo elemento

mostra tre elettroni spaiati, uno per ogni orbitale 3p orientato nelle tre direzioni degli as-

si cartesiani dello spazio.

Con lo zolfo, non essendoci ulteriori orbiati 2p degeneri liberi, si ritorna ad applicare il

principio di esclusione di Pauli (in ogni orbitale si collocano due elettroni, con spin

antiparalleli). Quest’elemento, avendo un doppietto e due lettroni spaiati, è meno sim-

metrico rispetto al fosforo.

La simmetria riprende poi ad aumentare, con il passaggio al cloro e al gas nobile ar-

gon, che completa il terzo periodo (n = 3) e il secondo sottolivello energetico (3p) del

terzo livello energetico.

La regola della diagonale

E’ un semplice metodo grafico per capire e memorizzare velocemente quale sia il pro-

cedimento sequenziale di riempimento dei diversi sottolivelli del sistema periodico degli

elementi.

Dopo il sottolivello 3p c’è una complicazione.

Osservando l’ordine degli elementi, secondo il numero atomico crescente, si con-

stata che il potassio (Z = 19) ed il calcio (Z = 20) appartengono al sottolivello 4s,

precedendo in questo gli orbitali del blocco 3d (dallo scandio allo zinco).

n elle = 0 elle = 1 elle = 2 elle = 3

7s

7 6s 6p 6d

6 5s 5p 5d 5f

5 4s 4p 4d 4f

4 3s 3p 3d

3 2s 2p

2 1s

1

L’ordine di riempimento è il seguente:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d…

Come si vede dalla tabella precedente, la lettura di ordinamento di fa partendo dalla

posizione in basso a destra della casella 1s e portandosi verso la posizione diagona-

le in alto a sinistra fino al numero 2 della colonna relativa al numero quantico

principale n.

Esaurita la lettura si ritorna in basso, spostandosi a sinistra di una colonna rispetto alla

condizione precedente, e si ricomincia con lo stesso criterio: 2s verso il numero 3; poi

2p verso 3s e il numero 4; poi 3p verso 4s ed il numero 5, eccetera.

Si prosegue in questo modo, fino ad esaurire la lettura sequenziale ed ordinata

dell’intero sistema periodico degli elementi.

4


PAGINE

5

PESO

37.75 KB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in farmacia (Facoltà di Medicina e Chirurgia e di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali)
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di CHIMICA MEDICA e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Tor Vergata - Uniroma2 o del prof Coletta Massimiliano.

Acquista con carta o conto PayPal

Scarica il file tutte le volte che vuoi

Paga con un conto PayPal per usufruire della garanzia Soddisfatto o rimborsato

Recensioni
Ti è piaciuto questo appunto? Valutalo!

Altri appunti di Chimica medica

Esercizi svolti chimica
Esercitazione
Stechiometria e formule chimiche
Esercitazione
Stechiometria, calcolo Ph, soluzioni tampone
Esercitazione
Soluzioni, bilanciamento delle reazioni, elettrochimica
Esercitazione