Transcript Chimica Nucleare - Dipartimento di Chimica

Tavola Periodica
di Pietro Gemmellaro
2001, O, CHI, 52
La prima serie di elementi di transizione va dallo scandio (numero
atomico = 21) allo zinco (numero atomico = 30). Lo scandio è
caratterizzato dalla seguente configurazione elettronica: [Ar] 3d1
4s2; gli elementi successivi sono caratterizzati dal progressivo
riempimento degli orbitali 3d, fino allo zinco, la cui struttura
elettronica è pertanto [Ar] 3d10 4s2.
Quale delle seguenti affermazioni è in accordo con il contenuto del
brano precedente?
A) La prima serie degli elementi di transizione comprende 21 elementi
B) Alcuni elementi della prima serie di transizione hanno più di 24
protoni nel nucleo
C) Alcuni elementi della prima serie di transizione hanno meno di 2 1
protoni nel nucleo
D) La prima serie degli elementi di transizione comprende 30 elementi
E) Il numero degli elettroni di tipo d diminuisce dallo scandio allo
zinco
Per motivi energetici, l’orbitale 4s si
può riempire prima o dopo rispetto
all’orbitale 3d.
Come è possibile sapere ciò?
Come faccio a conoscere il corretto
ordine di riempimento degli orbitali
atomici?
Per la prima domanda, e ai nostri fini,
l’inversione avviene per gli elementi
con numeri atomici 19 – 21.
Per la seconda, ci viene in aiuto il
principio dell’Aufbau.
1°  1 (s)
2°  2 (s, p)
3°  3 (s, p, d)
4°  4 (s, p, d, f)
AUFBAU
Il principio dell’Aufbau (anche Regola Aufbau o principio di
costruzione della configurazione elettronica di un atomo), viene
applicato per determinare la configurazione elettronica di un
atomo o di uno ione. Il principio presuppone un ipotetico processo
nel quale un atomo è “costruito” da un progressivo riempimento
degli orbitali con elettroni.
In accordo a quanto affermato dal principio, gli elettroni
riempiono gli orbitali partendo dai livelli energetici disponibili più
bassi prima di riempire i livelli più alti (es. 1s prima del 2s).
Questa regola tiene conto del “reale” riempimento degli orbitali.
Il principio prende il proprio nome dal termine Tedesco Aufbau
Prinzip, “principio di costruzione”, piuttosto che dal nome di uno
scienziato. Infatti, venne formulato da Bohr e da Pauli nel 1920
circa.
2002, V, CHI, 53
Quale della seguenti configurazioni elettroniche è tipica di
un elemento di transizione?
A) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
B) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2
C) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3
D) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6
E) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2 4d10 5s2 5p4
In realtà per risolvere tale esercizio, l’unico uscito dal 1997 (!),
basta guardare con attenzione la parte più esterna della
configurazione elettronica.
Quattro delle cinque possibilità “finiscono” nel blocco p!
Da notare comunque che
esistono sempre delle
eccezioni…
Guardiamo il Cr…
E il Cu!