Legami chimici: appunti di chimica generale

I LEGAMI CHIMICI I LEGAMI CHIMICI Grandezza degli atomi e degli ioni Esistono alcune importanti proprietà correlate alle configurazioni elettroniche degli elementi che ne vanno a determinare grande parte delle caratteristiche chimiche e dei comportamenti con altri reagenti. La prima di tale proprietà è la dimensione di atomi e ioni. Nella tavola periodica le dimensioni di atomi e ioni variano in modo alquanto sistematico: le dimensioni aumentano lungo il gruppo e diminuiscono lungo il periodo. Sono due i fattori fondamentali per determinare le dimensioni dell'atomo: il valore del numero quantico principale e la forza di attrazione che il nucleo esercita sugli elettroni più esterni. Scendendo lungo il periodo, la configurazione elettronica esterna rimane pressoché la stessa, se non fosse per le variazioni del numero quantico principale, che, come si è detto, va a determinare le dimensioni dell'orbitale. L'aumento del numero quantico principale non può quindi che far aumentare il volume dell'atomo e si spiega quindi l'aumento di dimensioni lungo il gruppo. Procedendo lungo il periodo, invece, aumenta il numero di elettroni che riempie il livello di valenza (il livello più esterno), ma parimenti aumentano anche le cariche positive all'interno del nucleo. Ciò comporta che aumenterà la carica del nucleo, ma non le cariche dei primi orbitali (lungo il periodo si riempie solo il livello più esterno) e quindi le cariche positive eserciteranno un'attrazione sicuramente maggiore anche sugli elettroni più esterni provocando la diminuzione di volume. Lungo le righe che contengono gli elementi di transizione, invece, le variazioni di dimensioni degli atomi sono meno pronunciate dal momento che di fatto non varia la configurazione del livello più esterno, ma quella dei livelli più interni. Ciò comporta, quindi, una maggiore gradualità nella diminuzione delle dimensioni dell'atomo. Per quel che riguarda gli ioni, le variazioni di volume saranno strettamente connesse con l'acquisizione o la cessione degli elettroni: aggiungendo un elettrone, si formerà uno ione più grande dell'atomo neutro, mentre invece togliendo un elettrone si avrà uno ione di dimensioni minori rispetto a quelle dell'atomo neutro. Di regola quindi si avrà che gli ioni negativi (quelli che hanno ricevuto l'elettrone) sono sempre più grandi degli atomi di origine, mentre invece gli ioni positivi (quelli che hanno perso l'elettrone) sono sempre più piccoli dell'atomo di origine. Energia di ionizzazione (potenziale di ionizzazione) L'energia di ionizzazione è l'energia necessaria per allontanare un elettrone da un atomo gassoso isolato secondo la relazione: X (g) ? X+ (g) + e- Anche in questo caso la tavola periodica è utilissima per fornire informazioni circa questa proprietà. L'energia di ionizzazione diminuisce scendendo lungo il gruppo ed aumenta procedendo lungo il periodo. Ciò ha senso poiché sono gli stessi fattori che influenzano le dimensioni dell'atomo a determinare queste variazioni d Continua »