Elettricità
positiva = quella
assunta dall'ambra e dai suoi simili
Elettricità
negativa = vetro e
analoghi
Coulomb nel1785 concluse che la
forza elettrostatica che si esercita tra due corpi carichi è direttamente
proporzionale al prodotto delle cariche implicate e inversamente
proporzionale al quadrato della distanza tra essi.
Particelle
subatomiche =
particelle semplici che costituiscono l'atomo che hanno natura elettrica.
Elettrone = unità elementare d'elettricità
mobile, scoperto da JJ Thomson nel 1897 mediante i tubi di Crookes. Carica
(e) = -1 (1,6022 * 10 ^19 C), Massa = 9,109*10^(-31).
Raggi catodici = emessi dal catodo, particelle
aventi una certa massa e una certa carica negativa
elettroni.
Protone = Goldstein notò fasci di particelle
con carica positiva =raggi anodici/canale. Carica = +1, Massa =1,672 *10
^(-27), quando l'atomo è elettricamente neutro il numero dei protoni è
uguale a quello degli elettroni.
Neutrone = scoperto da Bothe e Becker,
particelle prive di carica e di massa = 1,675 * 10 ^(-27).
Atomo = la più piccola entità di un
elemento che ne conserva le caratteristiche e che non può essere
ulteriormente suddiviso con mezzi chimici.
Modello atomico di
Thomson =formulato
nel 1898, era costituito da una sfera omogenea carica di elettricità
positiva, in cui gli elettroni erano distribuiti in maniera uniforme e
senza una disposizione spaziale particolare.
Modello atomico di
Rutherford
=formulato tra il 1909 e il 1911. Tutta la carica positiva e la massa
dell'atomo erano concentrate in una piccolissima regione chiamata nucleo,
mentre gli elettroni si trovavano in uno spazio attorno ad esso di un
diametro circa da 10 a 100 mila volte maggiore. La forza centrifuga
bilanciava la forza di attrazione elettrostatica, era simile ad un
minuscolo sistema planetario. Non spiegava: 1) come i protoni non si
respingessero; 2)come gli elettroni 515i86f in rapida rotazione non cadessero sul
nucleo esigenza di un nuovo modello
atomico.
Spettri atomicionda =trasferimento dell'energia
attraverso lo spazio ha ampiezza, lunghezza d'onda e frequenza: f
=vl/l,luce bianca attraverso un prisma spettro dal rosso al violetto
(continuo).Se la sorgente è un tubo con idrogeno sottoposto a scariche
ottengo uno spettro a righe (riga =radiazione =energia). Spettri di
emissione =gli atomi emettono spettri a righe ben distinte transizioni di energia avvengono in modo
discontinuo quanti (la più piccola porzione
ottenuta dal processo di suddivisione dell'energia, Planck 1900, al di
sotto di questo l'energia perde le sue qualità). E =hv, h =0,66*10^-33
costante di Planck.Emissione continua/a righe/di assorbimento
Modello atomico di
Bohr, presenta una
quantizzazione dell'energia ogni elettrone ha una
determinata energia, Orbite stazionarie.1) finchè un elett.ruota nella sua
orbita non perde energia;2)se si somministra energia gli elettroni saltano
in orbite superiori non intermedie guscio, tornando indietro
restituiscono l'energia sottoforma di radiazione.
La conservazione della massa in
una reazione chimica è dovuta al fatto che il nucleo non viene coinvolto
nelle trasformazioni chimiche, che interessano solo gli elettroni.
Numero atomico Z=numero di cariche dell'atomo
Numero di massa A=protoni + neutroni nel nucleo, N = A-Z
Isotopi=atomi che hanno diverso numero di
neutroni. Massa relativa =media ponderale dei vari isotopi (decimale).
Radioattività =esperienza di Becquerel del
1896, coniugi Curie :radioattività la capacità di emettere radiazioni polonio e radio. Per Rutherford era una
rottura degli atomi trasformazioni nucleari.
Radiazioni alfa,+ con carica e massa come 2 protoni, - profonde; gamma
neutre brevi lungh d'onda simili ai raggi X, + profonde;beta, -.
Scoperta della
periodicità
,
Mendeleev in Russia e Meyer in Germania nel 1870 con 60 elementi. Analogie
tra le proprietà fisiche e chimiche dipendono dalla loro massa
atomica. Otto colonne in ognuna ci sono gli elem. Con prop. Simili lasciarono spazi vuoti, ne predì la
massa atomica, ma non sapeva degli isotopi, così in seguito furono
distribuiti secondo il numero atomico.
Energia di
ionizzazione=lavoro richiesto per allontanare
l'elettrone più esterno dall'atomo allo stato gassoso, cresce dal basso all'alto
e aumenta da sx a dx.
Modello atomico a
livelli=l'atomo è formato da un nucleo
contenente protoni e neutroni intorno ai quali ruotano elettroni, essi
sono distribuiti in livelli energetici definiti fino ad un massimo di
7,ogni livello ha un max di elettroni ben definito,gli elettr. Si
dispongono nei livelli in funzione della loro energia e non andranno mai
ad occupare un livello superiore senza aver completato il precedente.
I livelli energetici sono
articolati in sottolivelli in numero
corrispondente al numero del livello stesso. n=1, 1 sottolivello =s; n=2,
s/p; n=3, s/p/d; n=4, s/p/d/f. s=2 elettroni, p=6 elettr., d=10 e f=14.
Ogni livello può contenere 2n^2 elettroni al max. I sottolivelli si
possono sovrapporre perché le
differenze di energia sono minime.
Le strutture elettroniche esterne
degli elementi periodicamente si ripetono ogniqualvolta si conclude il
riempimento di un livello per iniziarne un altro. Le proprietà chimiche e
fisiche sono correlabili alla loro configurazione elettronica più esterna classificazione.
La tavola periodica,elementi in n.ro atomico
crescente in periodi (orizz) il cui n.ro progressivo corrisponde al
livello di riempimento. Ogni nuovo periodo iniziacon un elettrone in un nuovo livello
principale di energia fino al settimo( primo periodo =2n^2 elettr. =2
elem; 2 periodo =8 elettr. =8 elem., ma dato che ho 4d e poi 3s il terzo
periodo avrà 8 elem); gli elem. Del
3d, 4d, 5d sono quelli di transizione, mentre quelli che usano 4f e 5f
sono i lantanidi e gli attinidi. Ci sono i gruppi (vert)in cui stanno gli
elementi con lo st. n.ro di
elettroni esterni st. valenza, l'ultimo gruppo
avrà 2s^2
Volume atomico, elettroni =nube atomica con un
certo volume crescente dall'alto verso il basso e da dx a sx con meno
diminuzione nei blocchi d ed f.
Affinità
elettronica, è la
quantità di energia ceduta quando un atomo neutro gassoso acquista un
elettrone.Cresce dal basso verso l'alto e da sx verso dx.
Elettronegatività= tendenza ad attirare gli elettroni di
legame, scala di Pauling, aumenta all'interno di un periodo, diminuisce
all'interno di un gruppo.
Metalli=bassa energia di ionizzazione, bassa
affinità elettronica ed elettronegatività. Sono a sx in basso. Non metalli
=spiccata tendenza ad acquistare elettroni e sono a dx. Semimetalli
=intermedi.
Principio
d'indeterminazione di Heisenberg1927secondo
cui non è possibile misurare contemporaneamente e precisamente la
posizione e la velocità istantanea dell'elettrone meccanica ondulatoria.
Equazione di
Schrodingerserve per descrivere il moto
ondulatorio dell'elettrone considerandolo un'onda stazionaria e le sue
variabili sono i n.ri quantici.L' elettr. Viene descritto in termini
statistici. Le orbite in realtà sono orbitali ( non hanno confini precisi
e rappresentano il zona in cui si ha più probabilità di incontrare
l'elettrone).
Numeri quanticiservono per descrivere dimensione, forma
e orientamento delle orbite/orbitali.
Principale n, rappresenta il livello di
energia dell'elettrone.
Secondariol, indica i vari tipi di orbitale. Può
assumere tutti i valori tra 0 a n-1, ciascun livello ha così un numero di
sottolivelli pari al valore di n. Sferico s , bilobato p, più complesso d
e f.
Magneticom, indica l'orientamento nello spazio dei
diversi orbitali che coesistono in un sottolivello. Può assumere valori
-l,0,l.
Spin può assumere valore + o -½,
indica come si muove l'elettrone intorno a se stess oppure i due versi di
propagazione dell'onda. Tre elettroni sono inammissibili per la repulsione
elettrostatica e magnetica.
Principio di
esclusione di Paulidue elettroni
possono coesistere in uno stesso orbitale olo se dotati di spin opposti.
Principio di Hundgli elettroni in uno stesso sottolivello
tendono ad occupare il n.ro massimo di orbitali disponibili ottenendo il
max della stabilità.
Principio
dell'energia crescenteun
elettrone si dispone sempre nell'orbitale a minore energia.
Gas nobiliappartengono all'ottavo gruppo scoperti
da Ramsay e Travers per la particolare inerzia chimica e bassa reattività.
Regola dell'ottettodi Lewis 1916, un atomo è particolarmente
stabile quando possiede otto elettroni a livello di valenza, esclusi gli
elementi di transizione. I metalli ne perdono, i non metalli ne
acquisiscono.
Energia di legameè l'energia liberata al momento della
formazione di un legame e corrisponde a quella che bisogna fornire per
romperlo.
Legame covalentecoinvolge due atomi che hanno
elettronegatività uguale o simile mettendo in comune coppie di elettroni
per raggiungere l'ottetto senza cederne o darne.
Legame covalente
puro od omopolare
quando si realizza tra atomi dello stesso elemento.
Legame covalente
polare è apolare se
gli elementi uniti hanno un'elettronegatività molto prossima, sennò è
polare ed è necessario che i centri delle cariche positiva non coincidano
con quelli delle cariche negative.
Legame multiplo se sono condivise più di una
coppia di elettroni
Legame covalente
dativo se il
donatore possiede almeno un doppietto di elettroni non condiviso e
l'accettore deve poter accogliere due elettroni.
Legame ionico è fondato sull'attrazione
elettrostatica, se la differenza di elettronegatività è > 1,6, non si
condivide nulla, ma uno diventa + e l'altro -.
Legame metallico elementi dei primi tre gruppi
della tavola periodica e di transizione, si formaun reticolo metallico di nuclei in cui
gli elettroni sono tutti condivisi, un gas elettronico.
Interazioni
dipolo-dipolo sono
attrazioni tra molecole legate covalmente che si polarizzano provocando
un'interazione elettrostatica a catena.
Legame ad idrogeno particolare iterazione
dipolo-dipolo tra H e F/O/N particolarmente forti. L'H è altamente
positivo e cera dei ponti tra le molecole.
Forze di Van der Waals
esistenza di forze
attrattive anche tra molecole con cariche simmetriche, provocando un
dipolo momentaneo si crea un dipolo indotto e con un effetto a catena si
polarizza tutto. Si trovano tra molecole con levato peso molecolare.
Numero di
ossidazione carica
che si attribuisce all'elemento immaginando che i legamisiano tutti ionici, oppure quando l'atomo è
allo stato elementare o quando entra a far parte di un composto.