1° lezione utest

1° lezione “utest”
Le proprietà di un atomo dipendono fondamentalmente dal NUMERO ATOMICO Z cioè dal
numero di protoni (particelle con carica positiva) presenti nel nucleo; Il numero atomico costituisce
un specie di “impronta digitale” dell'atomo.
In un atomo neutro il numero di protoni presenti nel nucleo è uguale al numero di elettroni, partcelle
di carica negativa, che orbitano intorno al nucleo stesso.
Nel nucleo si trovano anche i neutroni, particelle prive di carica.
PROTONI e NEUTRONI = NUCLEONI
NUMERO ATOMICO=Z (n° di protoni)
NUMERO DI MASSA=A (n° di protoni + n° di neutroni)
Quando si conosce Z e A di un elemento, si conosce il NUCLIDE.
Importante distinzione tra NUCLIDE, ISOTOPO e IONE.
ISOTOPO: un isotopo è un atomo di uno stesso elemento chimico, e quindi con lo stesso numero
atomico Z, ma con differente numero di massa A, e quindi differente massa atomica M.
Ad esempio gli isotopi dell'idrogeno sono tre: il prozio, il deuterio e il trizio.
Ognuno ha un neutrone in più rispetto al precedente; cambia quindi il numero di massa A ma non il
numero atomico Z.
Cambia anche la massa; da non confondere la massa con il numero di massa.
MASSA PONDERATA: gli elementi in natura sono costituiti da miscele di due o più isotopi,
quindi la massa atomica di un elemento viene calcolata come media ponderata delle masse atomiche
dei suoi isotopi. Per esempio, il cloro è costituito per il 75,77% dal suo isotopo 35Cl e per il
rimanente dall'isotopo 37Cl, le cui masse atomiche relative sono, rispettivamente, 34,9689 u e
36,9659 u. La sua massa atomica è quindi:
IONE POSITIVO O CATIONE: atomo (o gruppo atomico) che ha ceduto uno o più elettroni, quindi
con carica positiva.
Es: Ca2+
NH4+
IONE NEGATIVO O ANIONE: atomo (o gruppo atomico) che ha acquistato uno o più elettroni,
quindi con carica negativa.
Es. Cl-
SO42-
Domande test
Domanda n°67 a.a. 2012/2013 Clip n°25
Supponendo che l’abbondanza relativa dei diversi isotopi del cloro sia: 75% cloro-35 (34,96 u.m.a.) e 25% cloro37 (36,96 u.m.a.), la massa del cloro risulterebbe:
A) 35,46 u.m.a.
B) 34,96 u.m.a.
C) 39,96 u.m.a.
D) 35,96 u.m.a.
E) 71,92 u.m.a.
Clip n° 23 e 24
Quanti elettroni, protoni e neutroni ha nell'ordine lo ione H- ?
2 1 0 (risposta d)
Quanti elettroni, protoni e neutroni ha nell'ordine lo ione O2 - ? Ossigeno A=16, Z=8
17 16 16 (risposta d)
Domanda n°69 a.a 2011/2012
Indicare cosa hanno in comune l’isotopo 58Fe e l’isotopo 59Co.
A) Il numero di neutroni
B) Il numero di elettroni
C) Il numero di massa
D) Il numero di protoni
E) Il peso atomico
Un elemento è costituito da atomi:
A) aventi tutti lo stesso numero di protoni
B) tutti diversi tra loro
C) aventi uguale numero di massa
D) aventi lo stesso numero di nucleoni
E) aventi lo stesso numero di neutroni
Gli isotopi di uno stesso elemento hanno:
A) lo stesso numero atomico, ma diverso numero di massa
B) lo stesso numero di protoni, ma diverso numero di elettroni
C) lo stesso numero di elettroni, ma diverso numero di protoni
D) lo stesso numero di massa, ma diverso numero atomico
E) lo stesso numero atomico e lo stesso numero di massa
n°49. a.a. 2014/15
L'elemento idrogeno ha tre diversi isotopi:1H, 2H e 3H. Il numero atomico dell'idrogeno è
1.
Considerando un singolo atomo per ciascun isotopo,
quale delle seguenti affermazioni è corretta?
A) 3H ha il doppio dei neutroni di 2H
B) 3H ha il triplo dei protoni di 1H
C) 2H ha il doppio dei neutroni di 1H
D) 1H ha la metà degli elettroni di 2H
E) 3H ha un protone, un neutrone e un elettrone
DISPOSIZIONE DEGLI ELETTRONI nei livelli energetici
CONFIGURAZIONI ELETTRONICHE
RAPPRESENTAZIONI DI LEWIS
Gli elettroni sono disposti intorno al nuclei sui cosiddetti “livelli energetici” e più precisamente nei
diversi “orbitali”.
7 livelli energetici
Nella figura a destra è rappresentata la regola della diagonale che fornisce l'ordine di riempimento
degli orbitali.
ORBITALE: zona intorno al nucleo dove è massima la densità di probabilità di rintracciare un
elettrone.
Forma degli orbitali : s, p, d, f.
Configurazione elettronica: disposizione degli elettroni nei diversi orbitali dei vari livelli energetici
(rispettando la regola di Hund).
Configurazione elettronica esterna: disposizione degli elettroni nell'ultimo livello energetico. E'
indispensabile per definire la rappresentazione di Lewis.
Regola dell'ottetto: in generale, gli atomi tendono ad avere 8 elettroni esterni come i gas nobili più
prossimi nella tavola periodica.
NUMERI QUANTICI
L'atomo quantistico è costituito da un nucleo centrale, circondato da una serie di strati che
corrispondono ai livelli energetici degli elettroni nel senso chiarito nel paragrafo precedente. A ogni
livello energetico (caratterizzato dal numero n) corrispondono uno o più orbitali di forma differente
e di diversa orientazione spaziale.
Ogni elettrone presente in un determinato orbitale viene identificato da quattro parametri, detti
numeri quantici (v. tab. 24.1):
il numero quantico principale (n); il numero quantico secondario, o azimutale (l); il numero
quantico magnetico (m); il numero quantico di spin (ms).
Numero quantico principale, n. Definisce il livello energetico dell'elettrone e può assumere valori
interi e positivi:
Numero quantico secondario o azimutale, l. Definisce il numero dei sottolivelli energetici in cui
si differenzia ciascun livello; ogni sottolivello corrisponde a orbitali aventi la stessa forma, definita
dal valore di l che è compreso tra 0 e n − 1:
Per l = 0 si hanno orbitali di tipo s, a simmetria sferica (v. fig. 24.2 A); per l = 1 si hanno orbitali di
tipo p (v. fig. 24.2 B); per l = 2 si hanno orbitali di tipo d con simmetria più complicata e così via.
Numero quantico magnetico, m. Definisce il numero di orbitali appartenenti a ciascun sottolivello
e il loro orientamento nello spazio. Il numero quantico m può assumere tutti i valori compresi tra − l
e + l, compreso lo zero. Le relazioni tra i valori di n, l e m e il tipo e il numero di orbitali
corrispondenti ai sottolivelli sono indicati nella tabella 24.2 (limitatamente ai primi 3 livelli).
Numero quantico di spin, ms. Rappresenta la quantizzazione del momento angolare intrinseco
dell'elettrone. L'elettrone, infatti, ruota attorno al proprio asse: questa circostanza dà luogo a un
momento angolare intrinseco (detto spin), quantizzato. Il numero quantico associato può assumere
solo due valori: + o -1/2.
Domanda n°49 a.a. 2013/2014 Clip n°1
Quale delle seguenti affermazioni relative allo ione calcio è corretta?
A. Ha 8 elettroni nell'ultimo livello energetico
B. lo ione Ca++ ha un raggio maggiore dell'atomo di calcio.
C. Ha un solo elettrone nella sua orbita esterna
D. Il n° di protoni, neutroni ed elettroni è lo stesso
E. Ha la configurazione elettronica del Neon
Energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico.
Domanda sull'energia di ionizzazione
n°48. a.a. 2014/15
Si assuma che i valori delle prime sei energie di ionizzazione (espresse in kJ mol−1)
di un elemento siano: 738, 1450, 7730, 10500, 13600 e 18000. Quale/i delle seguenti
affermazioni è/sono corretta/e?
1. L'elemento appartiene al Gruppo 2 della Tavola Periodica
2. Il valore 7730 kJ mol−1corrisponde al processo: X3+(g) - e-→X4+(g)
3. L’elemento appartiene al Periodo 2 della TavolaPeriodica
A) Solo 1
B) Solo 2
C) Solo 3
D) Solo 1 e 2
E) Solo 1 e 3