CORSI DI RECUPERO 2012
Classi seconde Biennio Tecnico Tecnologico
Docente: Luciano Canu
TAVOLA PERIODICA
La tavola periodica degli elementi
È una tabella che raccoglie e rappresenta tutti gli
elementi conosciuti
Rappresenta: ogni elemento è rappresentato con
una casella che contiene il suo simbolo
Raccoglie:
Ordine di numero atomico
Per gruppi (somiglianza chimica – configurazione di
valenza)
Metalli e non metalli
Per periodi (mettono l’ultimo elettrone in quel livello)
STRUTTURA ELETTRONICA DELL’ATOMO
Numero e disposizione degli elettroni all’interno
dell’atomo
Numero atomico (Z): numero di protoni presenti in
quell’elemento
Non basta conoscere il numero totale degli elettroni
Per un atomo neutro, quindi, anche il numero degli
elettroni è uguale a Z
Gli elettroni si dispongono secondo schemi piuttosto
complessi attorno al nucleo
Una versione semplificata dispone gli elettroni
secondo livelli energetici principali
A ciascun livello è associato un numero intero diverso da 0
chiamato numero quantico principale (n)
Ad n è associata l’energia del livello (si può calcolare)
Maggiore è n maggiore è l’energia del livello
GLI ELETTRONI ED I LIVELLI
Gli elettroni sono indistinguibili
Acquisiscono l’energia del livello in cui si trovano
L’energia dei livelli è quantizzata e stabilisce la
distanza permessa di ogni livello e quindi di ogni
elettrone
La teoria della quantizzazione dell’energia
afferma che
esiste una quantità minima di energia (quanto)
tutta l’energia è scambiata in multipli del quanto
fondamentale (fotone)
Bohr aveva utilizzato la teoria quantica per
spiegare la stabilità dei livelli e degli elettroni
associati
LIVELLI ELETTRONICI SEMPLIFICATI
È possibile rappresentare in modo semplice la
configurazione elettronica dei primi 20 elementi
della tavola
1
+
-
-
-
-
7
+
-
3
+
2
+
-
-
-
-
4
+
-
-
-
-
6
+
5
+
-
-
-
-
-
-
-
-
ESERCIZIO 1
Costruisci la configurazione elettronica
semplificata dell’atomo con numero atomico 18
L’elemento è l’ argon, un gas nobile
-
-
-
-
-
-
-
-
18
+
1°
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
ESERCIZIO 2
Stabilisci la valenza dell’elemento con Z=13
utilizzando la configurazione elettronica
semplificata
L’elemento è Al
-
-
-
-
13
+
-
1°
-
-
-
-
-
-
-
NOTAZIONE DI LEWIS
È una versione semplificata delle configurazioni
elettroniche di valenza di alcuni elementi
Notazione di Lewis è un insieme di regole
utilizzato per rappresentare gli elettroni di
valenza di un elemento
Presenta diversi vantaggi come
Permette di prevedere le valenze degli elementi
Principale (elettroni spaiati – singoletti)
Valenze secondarie (doppietti di non legame)
Comportamento metallico e non metallico
CONFIGURAZIONI ELETTRONICHE STABILI
Le configurazioni elettroniche caratterizzate da 4
doppietti dello strato di valenza sono stabili (basso
valore energetico)
Gli elementi che possiedono questa configurazione
non hanno bisogno di reagire in alcun modo, la loro
inerzia chimica è tale che sono denominati gruppo
dei gas nobili o inerti
Lo stato gassoso è giustificato dal fatto che sono sostanze
monoatomiche e quindi a temperatura ambiente non
riescono a condensare
Tutto ciò si riassume con la regola dell’ottetto:
Tutti gli elementi cercano di completare lo strato di
valenza con 8 elettroni poiché è una configurazione
stabile
COMPORTAMENTO DEGLI ELEMENTI
Comportamento chimico degli elementi è in
relazione con la loro configurazione elettronica di
valenza
Alcuni elementi (Na) possiedono pochi elettroni di
valenza, possono raggiungere l’ottetto in due
modi:
Acquisire i molti elettroni mancanti (7) - anione
Perdere un elettrone mostrando lo strato sottostante
completo (1) – catione
Questi elementi perdono i pochi elettroni di
valenza caricandosi positivamente (metalli)
L’elemento metallico diventa molto più piccolo
quando perde gli elettroni di valenza perché perde un
livello energetico
LE SEMIREAZIONI
La formazione di un catione da un metallo
C Cn+ + ne Na Na+ + e Mg Mg2+ + 2e Al Al3+ + 3e
La formazione di un anione da un non-metallo
A + ne- An F + e - F S + 2e- S2
Tutti gli elementi cercano di raggiungere
l’isoelettronicità col gas nobile più vicino
ESERCIZIO
Prevedere il comportamento dei seguenti
elementi e scrivere le semireazioni
Ga
È un elemento del III gruppo con 3 elettroni di
valenza, quindi avrà la tendenza a perdere elettroni
Ga Ga3+ + 3eRb
È un elemento del I gruppo con 1 elettrone di
valenza, quindi avrà la tendenza a perdere 1
elettrone
Rb Rb+ + eSe
È un elemento del VI gruppo con 6 elettroni di valenza,
quindi avrà la tendenza a acquistare 2 elettroni
FORMAZIONE DI UN COMPOSTO IONICO
La cessione e l’acquisizione di elettroni deve
essere contemporanea
C
Cn+ + ne-
A + ne- An-
Sommando membro a membro
C + A + ne- Cn+ + An- + ne- CA
Na + Cl Na+ + Cl- NaCl
Questa reazione rappresenta la formazione del
legame ionico in un composto salino
CARATTERISTICHE
DEI COMPOSTI IONICI
Struttura interna (microscopico)
La formula di un composto ionico (NaCl)
indica solo il rapporto numerico tra cationi e anioni (1:1)
Non individua una unità autonoma come nel caso delle
molecole
La struttura è descritta in termini di interazioni
elettrostatiche tra cariche opposte e quindi
utilizzando la legge di Coulomb
I due ioni si dispongono in modo regolare nelle 3
dimensioni formando un reticolo ordinato
(cristallo) di estensione indefinita
Prevalgono le forze attrattive
La struttura ionica è robusta, i Sali sono altofondenti
