Elettroni e proprietà degli elementi

CAPITOLO 13 - ELETTRONI E PROPRIETÀ DEGLI ELEMENTI: LA TAVOLA PERIODICA CAPITOLO 13 - ELETTRONI E PROPRIETÀ DEGLI ELEMENTI: LA TAVOLA PERIODICA 1 - LA STRUTTURA ELETTRONICA DELL'ATOMO Gli elettroni sono molto importanti in quanto le proprietà chimiche degli atomi sono legate alla loro disposizione intorno al nucleo, ossia quella che viene chiamata struttura elettronica. Gli elettroni sono attratti dal nucleo e per sapere come si dispongono è utile riferirsi alla forza con cui essi vengono tenuti in “orbita” attorno al nucleo. A - la forza di attrazione dipende dalla carica del nucleo, cioè dal numero di protoni: se aumenta il numero atomico aumenta la forza di attrazione tra il nucleo e ciascun elettrone. B - la forza di attrazione elettrone - nucleo dipende dalla distanza tra il nucleo e ciascun elettrone: se questa distanza aumenta la forza di attrazione del nucleo sull'elettrone diminuisce. F = K (Z(n. protoni) x e+) x E-/D2 Se si toglie uno o più elettroni, l'atomo perde la sua neutralità diventando uno ione positivo (catione). Questa energia prende il nome di energia di ionizzazione. Quando togliamo il primo elettrone, questa energia viene chiamata energia di prima ionizzazione (EI), cioè la quantità di energia che occorre spendere per togliere ad un atomo l'elettrone legato più debolmente. L'istogramma rappresenta una andamento irregolare dei valori di EI, un andamento “a picchi”: ogni volta che EI raggiunge un valore massimo, subito dopo si ha un minimo. All'inizio questo andamento può sembrare strano se si osserva la prima regola della forza di attrazione. Infatti andando avanti i nuclei possiedono sempre più elettroni; però dobbiamo prendere in considerazione anche la regola b che ci ricorda dell'importanza della distanza. Infatti se la distanza aumenta, l'energia diminuisce. Perciò quando l'energia raggiunge il picco e inizia un altro livello vuol dire che aumenta la distanza. Si va a capo ogni volta che il livello si completa. Attraverso queste considerazioni possiamo proporre un modello generale di distribuzione degli elettroni attorno al nucleo: nel modello atomico a livelli gli elettroni compiono il loro movimento intorno al nucleo disponendosi su determinati livelli che si trovano a distanze diverse dal nucleo e ai quali corrispondono precisi valori di energia. Dobbiamo dire che esiste un'energia di ionizzazione per tutti gli elettroni contenuti in un atomo perciò esiste una seconda o terza, ecc. energia di ionizzazione. Nella maggior parte dei casi, gli elettroni occupano soprattutto i primi tre livelli: nel primo livello c'è posto per due elettroni, nel secondo per 8 e nel terzo sempre per 8 elettroni. Così possiamo capire la disposizione degli elettroni e possiamo capire che l'energia utilizzata nella prima ionizzazione e in quelle a seguire non è la stessa; infatti quando si toglie l'elettrone più distante dal nucleo si impiega meno energia e ciò è dovuto proprio alla distanza. Però se ci sono due elett