Distribuzioni radiali di probabilità

2. Distribuzioni radiali di probabilità

3. Un elettrone nell’orbitale s è più vicino al nucleo di quello nell’orbitale p e quindi è meno schermato.L’elettrone in s risente quindi di un Zeff maggiore rispetto a quando è nel p E’ quindi trattenuto con più forza e a Energia piu’ basse dell’orbitale p

4. Il 4s si inverte con il 3d a causa dell’alta penetrazione di un orbitale 4s rispetto a un 3d, pur avendo numero quantico maggiore uguale a 4.

5. Riempimento degli orbitali Variazione di energia in funzione del numero atomico

6. Affinita' elettronica Energia relativa alla reazione di perdita di un elettrone da parte di ione monoatomico negativo gassoso. X- X + e- Dà quindi un idea della forza con cui un elettrone potrebbe legarsi ad un atomo.

7. Affinita’ elettronica • Gli atomi della maggior parte degli elementi hanno affinita’ elettronica > 0, devo quindi spendere energia per strappare l’elettrone. Quindi la maggior parte degli atomi tende ad avere un elettrone in più rispetto a quelli dell’atomo neutro. • Eccezioni: gas nobili, Be (2s2), Mg (3s2), N (2s2 2p3). Questa e’ una riprova che ci sono delle configurazioni elettroniche relativamente piu’ stabili delle altre.

9. Affinita’ elettronica • Gli elementi a destra della tavola periodica (gruppo 17) hanno alta affinità elettonica. • Le affinità elettroniche tendono a diminuire spostandosi lungo gli elementi di un gruppo.

11. Affinita’ elettronica • L’aggiunta di un secondo o più elettroni è sempre sfavorevole. Es: O- + e- -> O2- Le repulsioni interelettroniche non sopravanzano il guadagno energetico dovuto alla acquisizione di una configurazione a livello completo e quindi EA >0

12. Dimensioni atomiche • Le dimensioni di un atomo sono determinate dalla distribuzione degli elettroni intorno al nucleo. Non esiste un confine netto e definito dell’atomo. • Non e’ possibile determinare sperimentalmente le dimensioni di un atomo isolato.

13. Raggi atomici J.C. Slater ha proposto un insieme congruente di raggi atomici basandosi sulle distanze tra atomi nelle sostanze elementari e nei composti allo stato solido. I raggi atomici sono stati definiti in modo tale che la somma dei raggi dia le distanze fra i nuclei. Naturalmente il raggio atomico varierà a seconda di come l'atomo in esame interagisce con i suoi vicini, ma la deviazione dal valor medio del raggio atomico e' entro 12 pm.

15. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 H25 Li145 Be105 B85 C70 N65 O60 F50 Na180 Mg150 Al125 Si110 P100 S100 Cl100 K220 Ca180 Sc160 Ti140 V135 Cr140 Mn140 Fe140 Co135 Ni135 Cu135 Zn135 Ga130 Ge125 As115 Se115 Br115 Rb235 Sr200 Y180 Zr155 Nb145 Mo145 Tc135 Ru130 Rh135 Pd140 Ag160 Cd155 In155 Sn145 Sb145 Te140 I140 Cs260 Ba215 La *195 Hf155 Ta145 W135 Re135 Os130 Ir135 Pt135 Au135 Hg150 Tl190 Pb180 Bi160 Po190 At   - Fr  - Ra215 Ac **195 Raggi atomici (in pm) degli elementi

16. Raggi atomici

17. Raggi atomici Il raggio atomico del Litio è maggiore di quello del Fluoro Il raggio atomico diminuisce man mano che si va da sinistra a destra in ogni periodo

18. Variazione del raggio atomico in funzione delnumero atomico L’aumento di Zeff lungo un periodo fa contrarre gli atomi Br Cl F

19. Raggi atomici • Le dimensioni atomiche diminuiscono lungo ciascun periodo, nel senso in cui aumentano le interazioni nucleo-elettroni. • Le dimensioni atomiche aumentano scendendo lungo un gruppo, nel senso in cui le interazioni nucleo-elettroni diminuiscono.

20. Elementi di transizione A parte una piccola contrazione all’inizio della serie, gli atomi della stessa serie di transizione hanno più o meno la stessa dimensione. La dimensione è determinata dall’orbitale ns. Metto elettroni negli orbitali d che sono interni rispetto all’orbitale s e che partecipano all’effetto di schermo, mentre il numero di elettroni nell’orbitale s esterno è costante L’effetto dell’aumento di protoni nel nucleo è bilanciato dall’aumento del numero di elettroni (n-1)d.

21. Zeff vara poco lungo il rempimento degli orbitali 3d ed è circa costante per gli elettroni nell’orbitale 4s

22. Raggi atomici e raggi ionici Per gli anioni vale il discorso inverso. Gli elettroni per l’aumento della repulsione tendono ad allontanarsi e le dimensioni aumentano. Quindi l’ anioneha raggio ionico molto piu’ grande del raggio atomico La conseguenza dell’aumento dell’attrazione tra il nucleo e gli elettroni rimanenti è che il catione ha raggio ionico molto piu’ piccolo del raggio atomico. La contrazione più rilevante si ha quando la perdita di uno o più elettroni comporta la scomparsa dello strato più esterno della configurazione elettronica dello ione

23. Na+ e Mg2+ sono isoelettronici, cioè hanno tutti e due 10 elettroni. Mg2+ è più piccolo perhce’ ha carica nucleare maggiore uguale a +12 rispetto a +11 del Na+

24. Raggi ionici

26. Metalli e non metalli Metalli = poveri di elettroni esterni e con più bassa energia di ionizzazione Non Metalli = ricchi di elettroni esterni e con più alta energia di ionizzazione

27. Metalli e non metalli