Tavola Periodica e Proprietà degli Elementi

Tavola Periodica

• La tavola periodica raccoglie gli 118 elementi noti.
• Le colonne sono chiamate gruppi e le righe sono dette periodi.
• Il numero del periodo corrisponde al numero quantico principale (n).
• Gli elementi sono classificati come: rappresentativi (gruppi 1-2, 13-17), di transizione (3-12), di transizione interna (lantanidi e attinidi), gas nobili (gruppo 18).
• Il gruppo indica il numero di elettroni nel livello più esterno.
• Il blocco s comprende i gruppi 1 e 2.
• Il blocco p comprende i gruppi 13-18 (6 gruppi).
• Il blocco d comprende i gruppi di transizione (10 gruppi).
• Il blocco f comprende gli elementi di transizione interna (14 gruppi).

Proprietà Periodiche degli Elementi

• Gli elementi sono classificati in: metalli, non metalli e anfoteri.
• I metalli tendono a perdere elettroni per raggiungere la configurazione del gas nobile.
• I non metalli tendono a guadagnare elettroni per raggiungere la configurazione del gas nobile.
• Gli elementi anfoteri possono comportarsi sia da metalli che da non metalli.
• Il raggio atomico è la dimensione degli orbitali che aumenta al crescere del livello energetico.
• Il raggio ionico dei cationi è inferiore al raggio atomico neutro, mentre quello degli anioni è maggiore.
• L'energia di prima ionizzazione è l'energia necessaria a strappare un elettrone a un atomo neutro allo stato gassoso per ottenere un catione.
• L'elettronegatività è la tendenza di un atomo ad attrarre verso di sé elettroni condivisi in un legame.
• L'affinità elettronica è l'energia liberata quando un atomo allo stato gassoso acquista un elettrone per formare un anione.

Configurazione Elettronica

• Ogni funzione d'onda descritta da 4 numeri quantici.
• Il principio di esclusione di Pauli stabilisce che ogni orbitale può contenere al massimo 2 elettroni con spin opposti.
• La regola di Hund afferma che, quando degli elettroni occupano orbitali degeneri, essi si dispongono con spin paralleli sul massimo numero di orbitali disponibili.
• La regola dell'ottetto afferma che gli atomi tendono ad avere 8 elettroni nel livello energetico più esterno (guscio di valenza).

Leggi Ponderali

• Unità di massa atomica (uma): 1/12 della massa di un atomo 12C.
• Peso atomico (o massa atomica relativa media): la media ponderata delle masse atomiche degli isotopi di un elemento.
• Peso molecolare: la somma delle masse atomiche relative degli atomi che compongono una molecola.
• Legge di Lavoisier (legge di conservazione della massa): la massa totale delle sostanze presenti in una reazione chimica rimane costante.
• Legge delle proporzioni definite: i composti hanno una composizione costante in termini di rapporto tra le quantità degli elementi.
• Legge delle proporzioni multiple: quando due elementi si combinano per formare più di un composto, le diverse masse di un elemento che si combinano con una massa costante dell'altro sono in rapporto di numeri interi.

Struttura Atomica

• L'atomo è composto da un nucleo (protoni e neutroni) e da elettroni che lo circondano.
• Il numero atomico (Z) è il numero di protoni nel nucleo.
• Il numero di massa (A) è il numero totale di protoni e neutroni nel nucleo.
• Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento con lo stesso numero atomico, ma diverso numero di massa (diverso numero di neutroni).
• Gli ioni sono atomi che hanno perso o acquistato elettroni, diventando carichi positivamente (cationi) o negativamente (anioni).
• Modello atomico di Thomson, Rutherford, Bohr-Sommerfeld, Schrödinger.

Modelli Atomici

• Il modello atomico di Thomson descrive l'atomo come una distribuzione uniforme di carica positiva con elettroni incorporati.
• Il modello atomico di Rutherford descrive l'atomo come un nucleo piccolo e denso con carica positiva circondato da elettroni che orbitano attorno al nucleo.
• Il modello atomico di Bohr-Sommerfeld migliora il modello di Rutherford aggiungendo i livelli energetici quantizzati per gli elettroni.
• Il modello atomico di Schrödinger descrive l'atomo utilizzando le meccaniche ondulatorie, dove gli elettroni sono descritti da funzioni d'onda e gli orbitali atomici sono regioni di spazio dove è maggiore la probabilità di trovare un elettrone.