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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.