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3.5 Proprietà periodiche degli elementi
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Confrontando ioni positivi e negativi con lo stesso numero di elettroni (F
–
ed
Na
+
, Cl
–
e K
+
, Br
–
e Rb
+
) si osserva che il raggio dello ione negativo è più grande
poiché la sua carica nucleare per elettrone è più piccola e di conseguenza la nu-
vola elettronica risulta più espansa (Tabella 3.2).
Al contrario se consideriamo una serie di ioni positivi isoelettronici, cioè una
serie di ioni aventi lo stesso numero di elettroni (Na
+
, Mg
2+
, Al
3+
), il raggio io-
nico diminuisce all’aumentare del numero atomico poiché cresce progressiva-
mente la carica nucleare per elettrone (Tabella 3.3).
Ione
F
–
Na
+
Cl
–
K
+
Br
–
Rb
+
Raggio ionico (in pm)
133
102
181 151
196 161
Raggi di ioni positivi e negativi isoelettronici
TABELLA 3.2
Ione
Na
+
Mg
2+
Al
3+
Raggio ionico (in pm)
102
66
51
Raggi di ioni positivi isoelettronici
TABELLA 3.3
3.5.2 Energia di ionizzazione
Si definisce
energia di ionizzazione
l’energia necessaria per allontanare uno
degli elettroni più esterni a distanza infinita da un atomo isolato che si trova allo
stato gassoso, trasformandolo in uno ione positivo
:
A(g)
⎯→
A
+
(g) + e
–
L’energia di ionizzazione fornisce una misura della forza con cui un atomo
lega l’elettrone, per cui in definitiva dà una misura quantitativa della stabilità
della struttura elettronica dell’atomo isolato.
L’energia richiesta per allontanare il primo elettrone è detta
energia di
prima ionizzazione
, quella necessaria per allontanare un secondo elettrone
energia di seconda ionizzazione
, e così via.
L’energia di ionizzazione,
EI
, viene riferita ad una mole di atomi e viene
espressa in
kJ
•
mol
–1
. Nella Tabella 3.4 sono riportate le energie di prima ioniz-
zazione per molti degli elementi della tavola periodica.
L’energia di ionizzazione varia periodicamente con il numero atomico.
Come si può osservare nella Figura 3.8, tranne alcune eccezioni, l’energia di io-
nizzazione aumenta da sinistra verso destra lungo un periodo per poi diminuire
bruscamente quando comincia il periodo successivo.