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‭CHIMICA‬ ‭ATOMO‬ -‭ ‬ f‭ormato da nucleo e orbitali‬ ‭-‬ ‭Considerabile con una‬‭struttura vuota‬ ‭NUCLEO‬ -‭ ‬ ‭ arte piccolissima‬ p ‭-‬ ‭tutta la‬‭massa‬‭è concentrata nel nucleo.‬ ‭-‬ ‭Densità elevatissima‬‭, gli spazi fra nucleon...

‭CHIMICA‬ ‭ATOMO‬ -‭ ‬ f‭ormato da nucleo e orbitali‬ ‭-‬ ‭Considerabile con una‬‭struttura vuota‬ ‭NUCLEO‬ -‭ ‬ ‭ arte piccolissima‬ p ‭-‬ ‭tutta la‬‭massa‬‭è concentrata nel nucleo.‬ ‭-‬ ‭Densità elevatissima‬‭, gli spazi fra nucleoni (P e‬‭N) sono‬‭pressoché virtuali‬‭, ovvero‬ ‭non ci sono‬ ‭-‬ ‭Carico‬‭positivamente‬‭, poiché composto da nucleoni,‬‭ovvero protoni (carica positiva,‬ ‭+) e neutroni (carica neutra)‬ ‭-‬ ‭Le forze di tensione nel nucleo devono controbilanciare le forze di repulsione di‬ ‭protoni con la stessa carica‬ ‭-‬ ‭Nuclei‬‭piccoli‬‭sono‬‭stabili‬‭, nuclei‬‭grandi‬‭sono‬‭instabili‬ ‭ OTA BENE → in natura, ciò che è‬‭instabile‬‭tende‬‭a‬‭trasformarsi‬‭in qualcosa‬‭di più‬ N ‭stabile‬‭,‬‭liberando energia‬‭. Il processo‬‭inverso‬‭non‬‭avviene mai spontaneamente‬‭, e‬ ‭quando avviene, qualcosa o qualcuno ha‬‭fornito‬‭opportuna‬‭energia‬‭.‬ ‭PROTONI‬ -‭ ‬ ‭carica‬‭positiva‬‭, pari a 1,6 × 10 alla -19 coulomb‬ ‭-‬ ‭Massa leggermente inferiore‬‭al neutrone, pari a un‬‭UMA (circa 1,6 × 10 alla -27 kg)‬ ‭-‬ ‭Carta d’identità degli elementi nella tavola, poiché il numero di protoni non varia mai‬ ‭Il numero dei protoni‬‭coincide‬‭con il numero degli‬‭elettroni. Il numero dei protoni‬‭non varia‬ ‭mai‬‭, mentre quello dei‬‭neutroni e degli elettroni‬‭può variare‬‭, ma comunque l’elemento‬ ‭rimane lo stesso…‬ ‭NOTA BENE → Negli‬‭Isotopi‬‭, variano i‬‭neutroni‬‭; negli‬‭Ioni‬‭, variano gli‬‭elettroni‬ ‭NEUTRONI‬ -‭ ‬ ‭ arica‬‭neutra‬ c ‭-‬ ‭Massa leggermente superiore‬‭al protone, circa un UMA‬ ‭-‬ ‭il numero può variare, ma l’elemento rimane lo stesso, si parla di isotopi‬ ‭ELETTRONI‬ -‭ ‬ ‭ arica‬‭negativa‬ c ‭-‬ ‭ruotano attorno al nucleo,‬ ‭-‬ ‭tendono ad occupare preferenzialmente‬‭gli‬‭orbitali‬‭più interni‬ ‭-‬ ‭massa trascurabile‬‭, poiché pesa 1840 volte meno del‬‭protone‬ ‭-‬ ‭L’elettrone (più esterno) determina la‬‭reattività‬‭e le proprietà chimiche‬ ‭dell’elemento‬ ‭Gli‬‭elettroni‬‭negli‬‭orbitali più vicini‬‭al nucleo‬‭sono più‬‭stabili‬‭, poiché è‬‭maggiore la forza di‬ ‭attrazione del nucleo‬‭. Ad aumentare la distanza dal‬‭nucleo,‬‭diminuisce‬‭la‬‭forza‬‭di‬ ‭attrazione del nucleo‬‭, quindi‬‭aumenta l’energia e‬‭l’instabilità degli elettroni‬‭.‬ ‭ ’elettrone cerca‬‭sempre di avvicinarsi al nucleo‬‭,‬‭emettendo energia‬‭; se accade il‬ L ‭processo‬‭inverso‬‭, l’elettrone ha‬‭ricevuto l’opportuna‬‭energia, assorbita dall’esterno‬‭.‬ ‭ OTA BENE → la‬‭massa‬‭di un atomo è‬‭concentrata solo‬‭nel nucleo‬‭, e la‬‭reattività e le‬ N ‭proprietà di un atomo dipendono solo dagli elettroni più esterni‬‭; di conseguenza la massa di‬ ‭un atomo è‬‭SCOLLEGATA dalle sue proprietà chimiche‬‭.‬ ‭NUMERO ATOMICO (o DI CARICA)‬ -‭ ‬ ‭ i indica con Z‬ s ‭-‬ ‭È un‬‭numero intero positivo‬ ‭-‬ ‭Indica il‬‭numero di protoni‬‭, che coincide con il numero‬‭degli elettroni‬ ‭-‬ ‭Gli elementi sono ordinati nella tavola periodica da sinistra verso destra e‬ ‭orizzontalmente, al crescere di Z‬ -‭ ‬ ‭Tra gli atomi di uno stesso elemento,‬‭Z NON VARIA‬‭MAI‬ ‭-‬ ‭Nella tavola periodica,‬‭Z è indicato come pedice‬‭,‬‭alla sinistra del simbolo‬ ‭dell’elemento‬ ‭NUMERO DI MASSA‬ -‭ ‬ ‭ i indica con A‬ S ‭-‬ ‭È un‬‭numero intero positivo‬ ‭-‬ ‭Indica la‬‭somma numerica dei nucleoni‬‭presenti nel‬‭nucleo di un atomo‬ ‭-‬ ‭È‬‭circa uguale al peso atomico‬‭, tenendo conto che‬‭protoni e neutroni hanno peso‬ ‭di circa 1 UMA‬ -‭ ‬ ‭A differenza di Z,‬‭A PUÒ VARIARE‬‭e l’‬‭elemento rimanere‬‭lo stesso‬‭(‭i‬sotopi‬‭)‬ ‭-‬ ‭Nella tavola periodica,‬‭A è indicato come apice‬‭, alla‬‭sinistra del simbolo‬ ‭dell’elemento‬ ‭ OTA BENE → Insieme, il numero di massa e il numero atomico (rispettivamente A e Z)‬ N ‭costituiscono nella tavola un‬‭nuclide‬‭.‬ ‭NOTA BENE →‬‭A è sempre maggiore di Z‬‭, tranne in un‬‭caso, in cui i due sono uguali: si‬ ‭tratta dell’‬‭idrogeno‬‭, che ha‬‭1 protone e 1 elettrone,‬‭ma 0 neutroni nel nucleo‬‭, e di‬ ‭conseguenza‬‭A coincide con Z‬‭.‬ ‭ISOTOPI‬ ‭-‬ ‭ tomi di uno stesso elemento‬‭che‬‭differiscono unicamente‬‭per il numero di‬ A ‭neutroni‬‭; gli isotopi di uno stesso elemento avranno‬‭massa diversa ma stesse‬ ‭proprietà chimiche‬‭, che‬‭dipendono SOLO dagli elettroni‬ -‭ ‬ ‭Due isotopi di una stessa elemento sono indistinguibili‬ ‭-‬ ‭Si dividono in‬‭isotopi naturali e isotopi artificiali‬ ‭-‬ ‭Nella tavola periodica,‬‭ogni elemento ha‬‭ALMENO DUE‬‭isotopi naturali‬ ‭-‬ ‭Gli isotopi artificiali sono spesso radioattivi, poiché‬‭ad aumentare dei neutroni,‬ ‭aumenta anche l’instabilità del nucleo‬‭(un esempio‬‭è l’uranio arricchito)‬ -‭ Due elementi con lo‬‭stesso numero di massa‬‭, ma con‬‭diverso numero atomico‬‭si‬ ‭dicono‬‭isobari‬‭; in‬‭due elementi diversi‬‭,‬‭non‬‭si può‬‭mai avere il caso in cui abbiano lo‬ ‭stesso numero atomico‬‭, mentre‬‭possono avere lo stesso‬‭numero di massa‬‭, proprio‬ ‭perché esistono gli isotopi.‬ ‭ISOTOPI PARTICOLARI‬ ‭-‬ ‭IDROGENO‬‭: ha due isotopi, chiamati‬‭Deuterio‬‭(con A=2)‬‭e‬‭Trizio‬‭(A=3), che hanno‬ ‭ eso molecolare rispettivamente il doppio e il triplo di quello dell’idrogeno, poiché‬ p ‭cambia il loro numero di neutroni.‬ ‭-‬ ‭CARBONIO‬‭: Ha due isotopi particolari,‬‭il carbonio-12‬‭,‬‭da cui si prende la‬ ‭definizione di un‬‭UMA‬‭, ovvero la 12ª parte della massa‬‭dell’isotopo-12 del carbonio i‬ ‭compiti. L’altro isotopo è il‬‭carbonio-14‬‭, utilizzato‬‭per la‬‭datazione radiometrica‬‭di‬ ‭reperti archeologici, ma anche in attività forense per la datazione delle ossa;‬ ‭quest’isotopo ha un tempo di‬‭decadimento molto lungo‬‭,‬‭che è proprio la caratteristica‬ ‭utilizzata per la datazione.‬ ‭ORBITALI - Caratteristiche generali e Definizioni‬ ‭-‬ ‭ egione di spazio in cui‬‭coesistono al massimo due‬‭elettroni‬‭che‬‭viaggiano con‬ R ‭spin opposto‬‭, o antiparallelo‬ -‭ ‬ ‭Traiettorie‬‭su cui‬‭ruotano gli elettroni attorno al‬‭nucleo‬ ‭-‬ ‭Dipendono da‬‭forze di attrazione e repulsione‬‭, poiché‬‭il‬‭nucleo attrae‬ ‭elettrostaticamente gli elettroni‬‭, poiché di‬‭carica‬‭opposta‬‭, mentre gli elettroni non si‬ ‭scontrano mai a loro volta poiché di cariche uguali.‬ ‭ORBITALI - Suddivisione (gusci e sottolivelli)‬ ‭-‬ ‭ o spazio intorno al nucleo di un atomo viene suddiviso in‬‭sette gusci‬‭, o‬‭livelli‬ L ‭energetici‬‭, e oltre il settimo guscio non si va poiché‬‭la‬‭distanza dal nucleo non‬ ‭consente l’attrazione‬‭.‬ ‭-‬ ‭Più ci si‬‭allontana dal nucleo‬‭, più‬‭diminuisce l’energia‬‭di attrazione del nucleo‬ ‭sugli elettroni‬‭, e quindi‬‭aumenta l’energia degli‬‭elettroni‬‭.‬ ‭Si ha, quindi, l’‬‭energia minore del primo guscio,‬‭quello più piccolo‬‭, mentre si ha‬ ‭energia maggiore nel settimo‬‭, ovvero il‬‭guscio più‬‭lontano‬ ‭-‬ ‭Ogni guscio ha uno‬‭spessore‬‭, e ogni‬‭elettrone all’interno‬‭di un guscio varia la‬ ‭distanza dall’altro‬‭, e di conseguenza‬‭varia anche‬‭la loro energia‬ ‭-‬ ‭Ogni guscio comprende più‬‭sottolivelli energetici‬‭,‬‭chiamati‬‭S, P, D, F‬‭. Ogni‬ ‭sottolivello presenta‬‭uno o più orbitali‬‭. Più ci si‬‭allontana dal guscio, più‬ ‭aumentano il numero degli orbitali‬‭e gli‬‭elettroni‬‭contenuti all’interno di ciascun‬ ‭guscio‬‭.‬ -‭ Quando un elettrone si muove da un orbitale‬‭esterno‬‭a uno interno‬‭, si‬‭avvicina‬‭al‬ ‭nucleo‬‭, e quindi‬‭diminuisce la sua energia‬‭. Questo‬‭processo avviene‬‭sempre‬ ‭spontaneamente‬‭, e durante esso l’‬‭elettrone emette‬‭energia‬‭.‬ -‭ Quando l’elettrone si‬‭allontana dal nucleo‬‭(da orbitale‬‭interno a esterno‬‭), la sua‬‭energia‬ ‭aumenta‬‭. Perché avvenga questo, occorre fornire l’‬‭opportuna‬‭energia‬‭, che l’‬‭elettrone va‬ ‭ad assorbire‬‭.‬ -‭ Se, invece, l’elettrone‬‭rimane sull’orbitale‬‭,‬‭non‬‭varierà la distanza dal nucleo‬‭né la‬ ‭propria energia‬‭: in questo caso, si parla di‬‭stato‬‭stazionario‬‭dell’elettrone.‬ ‭SOTTOLIVELLI ENERGETICI‬ -‭ ‬ ‭ i dividono in s, p, d , f‬ s ‭-‬ ‭s e p sono detti‬‭sottolivelli fissi‬‭, e sono a‬‭bassa‬‭energia‬ ‭-‬ ‭d e f sono detti‬‭sottolivelli mobili‬‭, poiché compiono‬‭i‬‭salti elettronici‬‭; sono ad‬‭alta‬ ‭energia, e in particolare F è ad altissima energia‬‭.‬ ‭-‬ ‭Sono presenti solo in gusci particolari:‬ ‭-‬ ‭s = dal 1° al 7°‬ ‭-‬ ‭p = dal 2° al 7°‬ ‭-‬ ‭d = dal 3° al 6°‬ ‭-‬ ‭f = nel 4° e nel 5°‬ ‭- Fatta eccezione per il primo,‬‭in ogni guscio si‬‭considerano i sottolivelli fissi‬‭, in quanto‬ ‭d ed f, avendo‬‭troppa energia‬‭, si‬‭muovono spostandosi‬‭verso l’esterno‬ -‭ Per determinare le‬‭caratteristiche chimiche di un‬‭elemento‬‭si fa riferimento ai‬‭sottolivelli‬ ‭fissi con quattro orbitali complessivi e, quindi, otto elettroni‬‭: in questo caso, si parla di‬ ‭saturazione‬‭o, raggiungimento dell’ottetto (fatta‬‭eccezione per il primo guscio, che‬ ‭raggiunge la‬‭saturazione con solo due elettroni‬‭(He,‬‭Elio), non avendo il sottolivello p).‬ -‭ Tutti i gusci dal 2° al 7° raggiungono la‬‭saturazione‬‭con otto elettroni‬‭(‬‭ottetto‬‭), quindi‬ ‭tutti gli elementi della tavola conterranno da uno a otto elettroni nel guscio più esterno‬‭. Il loro‬ ‭comportamento dipenderà unicamente da quanti elettroni sono contenuti nel guscio più‬ ‭esterno:‬ ‭-‬ ‭meno elettroni nel guscio più esterno‬‭→ comportamento‬‭metallico‬ ‭-‬ ‭più elettroni nel guscio più esterno‬‭→ comportamento‬‭non metallico‬ ‭-‬‭All’aumentare del numero di elettroni di valenza‬‭(nel guscio più esterno), aumenta il‬ ‭comportamento non metallico‬ -‭ La condizione dell’ottetto o saturazione è raggiunta dall’8° gruppo dei‬‭gas nobili‬‭, o‬‭inerti‬‭,‬ ‭o‬‭rari‬‭. Tutti gli elementi con un‬‭numero da 1 a 7‬‭di elettron‬‭i nel guscio più esterno,‬ ‭reagiranno‬‭quando raggiungeranno l’ottetto‬‭e‬‭assomiglieranno‬‭elettronicamente ad un‬ ‭gas nobile‬‭. Gli elementi hanno‬‭solo due modi‬‭per raggiungere‬‭l’ottetto:‬ ‭1)‬ ‭ionizzando‬‭, ovvero cedendo e/o guadagnando elettroni‬‭I ionizzando, ovvero‬ ‭cedendo e ho guadagnando elettroni (‬‭legame ionico‬‭)‬ ‭2)‬ ‭condividendo gli elettroni‬‭con altri elementi (‬‭legame‬‭covalente‬‭)‬ ‭ OTA BENE → si parla di‬‭ibridazione interatomica‬‭quando‬‭il sottolivello d, ad alta energia,‬ N ‭ha un orbitale vuoto, ed avviene il‬‭trasferimento‬‭di un elettrone da s‬‭(a‬‭bassa energia‬‭) a‬ ‭d‬‭(‭a ‬ d alta energia‬‭).‬ ‭Quindi, i‬‭metalli di transizione‬‭trasferiscono elettroni‬‭da s a d‬‭quando c’è la possibilità di‬ ‭saturare parzialmente o completamente il sottolivello d‬‭.‬ ‭NUMERI QUANTICI‬ ‭ ervono per definire‬‭l’esatta posizione‬‭(‬‭distanza‬‭dal nucleo‬‭) e l’‬‭esatta energia di un‬ S ‭elettrone‬‭, e sono:‬ ‭1)‬ ‭NUMERO QUANTICO PRINCIPALE‬‭→‬‭n‬ ‭a)‬ ‭dice l’‬‭energia approssimativa di un elettrone‬‭, poiché‬‭ogni guscio ha uno‬ ‭spessore‬‭e quindi‬‭varia la distanza dal nucleo e l’energia‬ ‭b)‬ ‭corrisponde al‬‭guscio‬‭in cui si trova l'elettrone‬ ‭c)‬ ‭da 0 a + infinito‬ ‭d)‬ ‭valori REALI solo da 1 a 7‬ ‭2)‬ ‭NUMERO QUANTICO SECONDARIO‬‭→‬‭l‬‭(elle)‬ ‭a)‬ ‭Dice la‬‭forma dell’orbitale‬ ‭b)‬ ‭corrisponde al‬‭sottolivello dove si trova l’elettrone‬ ‭a)‬ ‭va da 0 a + infinito‬ ‭b)‬ ‭valori REALI solo da 0 a 3 (0 = s, 1 = p, 2 = d, 3 = f)‬ ‭c)‬ ‭0