Chimie cls IX: Proprietatile elementelor chimice in functie de numarul atomic Z

[elvira.antib]

buna ziua,
Am si eu niste nelamuriri in legatura cu variatia proprietatilor elem chimice functie de Z, poate ma puteti ajuta voi.

Am 10 serii de elemente pe care trebuie sa le ordonez in sensul cresterii caract. electrochimic, a cresterii energiei de ionizare si a cresterii razei ionice.
Postez aici trei serii, poate ma puteti ajuta voi sa le inteleg, ca mai apoi sa vad daca pot sa le fac singura pe restul.
1. Ca, Na, Li, Sr, Al
2. O, N, F, S, P, Ar, C
3. Ca, K, Sr, Al, Na, Cs, As

La clasa am facut ex simple, cu toate elementele pe o coloana sau toate dintr-o perioada. Astea sunt combinate si nu stiu cum sa fac... Dupa vacanta ne da lucrare si sigur o sa avem si de genul asta...

Multumesc anticipat

[Adi]

Bine ai venit pe forum! Pana a te putea ajuta noi (eu nu mai tin minte cum era exact la chimie), dar sunt cativa pasionati de chimie pe acest forum, ce zice teoria din manual?

[elvira.antib]

Teoria din manual spune asa:
-caracerul electropozitiv creste in grupa de sus in jos iar in perioada de la dreapta la stanga
-caracterul electronegativ creste in grupa de jos in sus iar in perioada de la stanga la dreapta
-energia de ionizare creste in grupa de jos in sus iar in perioada de la stanga la dreapta

E usor cand e comparat de ex Na si K (in aceeasi grupa), car electropozitv mai mare il are K, sau Na cu Mg (in aceeasi perioada), car electropozitiv mai mare il are Na, tinand cont de regulile de mai sus. dar nu stiu de ex cand am de comparat Na, K, Mg, Ca - grupe si perioade diferite (dintre Ca si Na: Ca e in perioada mai mare, dar Na e in grupa mai mica!)
Repet: nu am facut ex de genul asta in clasa, doar ne-a dat de lucru pe vacanta, nu stiu care e rationamentul.

Oricum, multzam pentru raspuns

[Adi]

Teoria din manual spune asa:
-caracerul electropozitiv creste in grupa de sus in jos iar in perioada de la dreapta la stanga
-caracterul electronegativ creste in grupa de jos in sus iar in perioada de la stanga la dreapta
-energia de ionizare creste in grupa de jos in sus iar in perioada de la stanga la dreapta

Bun, dar intelegi de ce este asa? Fara sa intelegi acest rationament, iti va fi imposibil sa faci tu rationamentul sa compari doua elemente chimice care nu sunt pe aceeasi grupa sau perioada.

[chimistul]

Salut!

Am 10 serii de elemente pe care trebuie sa le ordonez in sensul cresterii caract. electrochimic, a cresterii energiei de ionizare  si a cresterii razei ionice.
Postez aici trei serii, poate ma puteti ajuta voi sa le inteleg, ca mai apoi sa vad daca pot sa le fac singura pe restul.
1. Ca, Na, Li, Sr, Al
2. O, N, F, S, P, Ar, C
3. Ca, K, Sr, Al, Na, Cs, As

Seria I

caracter electrochimic  Na>Li>Ca>Sr>Al cu cat raza e mai mare cu atat e mai reactiv/instabil, raza ionica mai mare, energia de ionizare e mai mica (electronul e mai departat de nucleu)

2 F>O>S>N>P>As>C cu cat raza e mai mica cu atat e mai mica raza fortele de atractie cersc si va primi mai usor un electron deci mai electronegativ

restul e variate pe tema! Sper ca nu am gresit! daca am gresit inseaman ca am gresit nu canu stiu!

Intre doua elemente poti sa stii care e "cel mai tare" daca unul il poate scoate pe celalalt din reactie.

Ex: K scoate Na din reactie, Na niciodata, KOH scoate Na din orice combinatie, NaOH nu scoate K din nici o combinatie deci K e mai electropozitiv ca si K. Acelsi rationament pt Na si Mg. Na scoate Mg Mg scoate Al. etc si asa se obtine seria electronegativitatii sii electropozitivitatii elementelor. Bafta! 

[Adi]

Mersi mult de raspunsul prompt, chimistule! Pe langa elvira care are nevoie pentru tema la chimie, si eu sunt curios sa imi amintesc cum erau astea in liceu. Si eu sunt cu fizica nu mai stiu exact totul, desi e vorba de atomi. De asta, te-as ruga sa ne reamintesti regula generala de a vedea dintre doi atomi cu Z1 si Z2, care are raza atomica mai mare si de ce. Poti spune ca creste raza atomica cu Z? E asa de monoton?

[chimistul]

Salut!

Raza atomica creste cu numarul de straturi. Explicat empiric. Ca foile la ceapa. Pe primul strat care are numai un orbital s incap 2 electroni. Stratul doi are iarasi un orbital s cu 2 electroni si 3 orbitali p fiecare cu cate 2 electroni. In total 8 electroni. Apoi urmeaza stratul 3 cu un orbital s 3 orbitali p si 5 obitali d . Aici ar trebui intelese cateva reguli pentru a pricepe de ce intre aceleasi doua elemente din grupa unul este mai reactiv decat altul. principiul lui Pauli si regula lui Hund. Dar nu mai stiu la ce nivel se discuta acuma. Probabil tot clasa a IX-a. Totul depinde de modul cum se ocupa straturile cu electroni. 

[Adi]

Mersi de explicatie. Adica un atom de pe o perioada are raza mai mare ca orice atom de pe perioadele precedente, nu?

Dar in cadrul unei perioade, cum variaza raza atomica? Ai mai multi electroni care se atrag mai tare cu nucleul, deci raza ar trebui sa scada pe masura ce creste Z, nu?

[chimistul]

Salut!

Ai inteles bine cum e cu raza si perioada. Totusi conform regulii lui Hund intai se ocupa toti orbitali cu energia cea mai joasa cu cate un electron si abia apoi se ocupa cu al doilea. Uneori pentru a ajunge la o configuratie cu energie cat mai joasa pot exista si exceptii. Cazul Zn si Cu. Nu cred ca daca sunt mai multi se atrag mai tare. Se si resping mai tare, nu? 

[Adi]

Dar toti orbitalii de pe acelasi strat au aceeasi energie, nu?

[chimistul]

Nu toti orbitalii de pe acelasi strat au aceeasi energie. exista orbitali s p d f . s<p<d<f . Totusi un substart sau orbital dintr-un start superior poate avea o energie mai mica decat un substart dintr-un start inferios si sa se ocupe primul

1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d10  4 p6   5s2  4d10 5 p6   6s2   5d10  4f14  6 p6   7s2   6d10 5 f14

[Adi]

Bun, deci la un element chimic dat, ai un numar atomic (Z) dat. La un Z anume ai o distributie a electronilor anume. Primii 2 merg musai pe 1s2. Urmatorii 2 merg musai pe 2s2. Urmatorii 6 merg pe 2p6 si tot asa.

Apoi ai un atom care va avea ultimul electron pe 4s2. Apoi atomul imediat urmator va avea ultimul elecgtron ca al doilea electroon pe 2s2. Apoi atomul imediat urmator va avea ultimul electron pe 3d (ca si 3d1). Intre acesti doi ultimi electroni, care are raza atomica mai mare?

[chimistul]

Apoi ai un atom care va avea ultimul electron pe 4s2. Apoi atomul imediat urmator va avea ultimul elecgtron ca al doilea electroon pe 2s2. Apoi atomul imediat urmator va avea ultimul electron pe 3d (ca si 3d1). Intre acesti doi ultimi electroni, care are raza atomica mai mare?

configuratia primului este

1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  apoi

1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d1

1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d2

[Adi]

Intre acestia patru, care e ordinea razelor atomice si mai ales de ce?

r1: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1

r2: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2

r3: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d1

r4: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d2

[elvira.antib]

pana sa ajung la exemplele din tema, sa vad daca am inteles macar cu Na, Mg, K si Ca
-deci
Na: 1s2  2s2  2p6  3s1
Mg: 1s2  2s2  2p6  3s2  
K: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1
Ca: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  

-Mg-cea mai mica raza ionica pt ca 10e- sunt atrasi de un numar mai mare de p+ decat la Na, care are tot 10e- deci atractie mai mare-> raza mai mica
-la K si Ca, deja apar 3p si 4s deci raza ionica si mai mare decat la Na si Mg
-deci intre cele patru elem cresterea electropozitivitatii ar fi Mg<Na<Ca<K...?