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ENGLISH
28-02-2025 - Chemistry Basics - Chemical Properties [EN]-[IT]
With this post I would like to give a short instruction about the topic mentioned in the subject
(code notes: X_91)
Above an image generated with artificial intelligence using the Microsoft Copilot software.
Chemical Properties
First of all let's talk about the main chemical properties of the elements:
r = Atomic radius. It indicates the size of an atom, measured as the average distance between the nucleus and the external electron cloud.
EI = Ionization energy. This is the energy needed to remove an electron from a neutral atom in the gaseous phase. Basically we can say that this property indicates how difficult it is to ionize an atom.
EA = Electron Affinity. It indicates the tendency of an atom to accept electrons.
Based on their periodic physical properties, elements can be divided into:
-METALS (low EI, Ionization Energy)
-SEMIMETALS (intermediate EI and EA values)
-NON-METALS (high EA, Electron Affinity).
Regarding these three elements we can add that:
- METALS: easily lose electrons giving cations and form
ionic compounds with non-metals - NON-METALS: easily acquire electrons giving ANIONS
- SEMIMETALS: different behavior depending on the partner
Types of chemical bonds
There are three types of chemical bonds:
- Ionic: in ionic compounds (salts, basic oxides, metal hydrides)
This bond is formed when an atom gives up one or more electrons to another atom.
This bond is called this because it creates ions with opposite charges that attract each other.
The ionic bond is electrostatic in nature.
- Covalent: in elements and molecular compounds
This bond occurs when two atoms share one or more pairs of electrons to reach a stable electronic configuration. - Metallic: in metallic elements
This case is characteristic of metals, with this bond the atoms
freely share a "cloud" of delocalized electrons.
NOTE: If two atoms (equal or different) react spontaneously to form molecules or compounds it is because the formation of the bond leads to a development of energy: a system always aims to have the lowest possible energy content.
Examples
H + H --> H2 because H2 has energy content < than H + H
H + CI --> HCI because HCI has energy content < than H + CI
Lewis structural formulas
Lewis formulated the octet rule. The octet rule is an empirical rule introduced by Gilbert Newton Lewis, an American chemist. This rule states that it can be thought that the tendency to assume the stable octet configuration (ns2 np6) is the reason why atoms bond together to form compounds.
Lewis theory
Here is another way to explain Lewis theory.
Atoms share one or more pairs of valence electrons, creating the octet (ns2np6: stable energy state that coincides with that of noble gases).
Gilbert N. Lewis and the octet theory
Basically, this theory states that atoms tend to gain, lose or share electrons in order to obtain a stable electronic configuration. This stable electronic configuration can be compared to that of noble gases that have eight electrons in their outermost energy level.
Consequently:
Atoms with fewer than eight electrons in their outer shell will try to reach the octet through chemical bonds.
In particular:
-In ionic bonds, atoms give up or gain electrons.
-In covalent bonds, atoms share electrons.
Electronegativity
The electronegativity of an atom refers to its relative tendency to attract bonding electrons that keep it united with another atom in a molecule.
In other words, electronegativity indicates how strongly an atom can pull shared electrons toward itself when bonded to another atom.
Dative Bond
When two atoms are bonded they are no longer equal. There will be a donor atom and an acceptor atom.
The donor atom must have a non-bonding pair
The acceptor atom must have an empty orbital in the outermost shell and must be more electronegative.
Resonance
Resonance, in chemistry, is a concept used to describe the phenomenon in which a single Lewis structure is not sufficient to represent the distribution of electrons in a molecule.
Resonance structures are representations of a molecule that differ in the position of the electrons, but not in the position of the atoms.
Conclusions
Chemical properties are essential to understand the behavior of elements and molecules. The main chemical properties are 5: Atomic radius, ionization energy, electron affinity, electronegativity and resonance.
Question
Did you study chemical properties at school? Did you remember that to understand the behavior of elements and molecules these are absolutely fundamental?
[ITALIAN]
28-02-2025 - Basi di chimica - Proprietà chimiche [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_91)
Qui sopra un immagine generata con intelligenza artificiale usando il software Microsoft Copilot.
Proprietà chimiche
Innanzi tutto parliamo delle principali proprietà chimiche degli elementi:
r = Raggio atomico. Esso indica la dimensione di un atomo, misurata come la distanza media tra il nucleo e la nube elettronica esterna.
EI = Energia di ionizzazione. Questa è l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo neutro in fase gassosa. Sostanzialmente possiamo dire che questa proprietà indica quanto è difficile ionizzare un atomo.
EA = Affinità elettronica. Essa indica la tendenza di un atomo ad accettare elettroni.
In base alle proprietà fisiche periodiche gli elementi si possono suddividere in:
-METALLI (bassa EI, Energia di ionizzazione)
-SEMIMETALLI (valori intermedi EI e EA)
-NON-METALLI (alta EA, Affinità elettronica).
Per quanto riguarda questi tre elementi possiamo aggiungere che:
- I METALLI: perdono facilmente elettroni dando cationi e formano
composti ionici con i non metalli - I NON METALLI: acquistano facilmente elettroni dando ANIONI
- I SEMIMETALLI: comportamento diverso a seconda del partner
Tipologie di legami chimici
Le tipologie di legami chimici sono tre:
- Ionico: nei composti ionici (sali, ossidi basici, idruri metallici)
Questo legame si forma quando un atomo cede uno o più elettroni ad un altro atomo.
Questo legame è chiamato così per il fatto che si creano ioni con cariche opposte che si attraggono reciprocamente.
Il legame ionico è di natura elettrostatica. - Covalente: negli elementi e composti molecolari
Questo legame avviene quando due atomi condividono uno o più coppie di elettroni per raggiungere una configurazione elettronica stabile. - Metallico: negli elementi metallici
Questo caso è caratteristico dei metalli, con questo legami gli atomi
condividono liberamente una "nuvola" di elettroni delocalizzati.
NOTA: Se due atomi (uguali o diversi) reagiscono spontaneamente per formare molecole o composti è perché la formazione del legame porta ad uno sviluppo di energia: un sistema punta sempre ad avere il minor contenuto energetico possibile.
Esempi
H + H --> H2 perché H2 ha contenuto energetico < di H + H
H + CI --> HCI perché HCI ha contenuto energetico < di H + CI
Formule di struttura di Lewis
Lewis ha formulato la regola dell'ottetto. La regola dell'ottetto è una regola empirica introdotta appunto da Gilbert Newton Lewis, un chimico statunitense. Questa regola afferma che si può pensare che la tendenza ad assumere la configurazione stabile ad ottetto (ns2 np6) sia il motivo per cui gli atomi si legano tra loro per dare composti.
Teoria di Lewis
Qui di seguito un altra maniera per spiegare la teoria di Lewis.
Gli atomi condividono una o più coppie di elettroni di valenza realizzando l’ottetto (ns2np6: stato energetico stabile che coincide con quello dei gas nobili).
Gilbert N. Lewis e la teoria dell'ottetto
Praticamente questa teoria afferma che gli atomi tendono a guadagnare, perdere o condividere elettroni per poter ottenere una configurazione elettronica stabile. Questa configurazione elettronica stabile può essere paragonata a quella dei gas nobili che hanno otto elettroni nel loro livello energetico più esterno.
Di conseguenza:
Gli atomi con meno di otto elettroni nel guscio esterno cercheranno di raggiungere l'ottetto attraverso legami chimici.
In particolare:
-Nei legami ionici gli atomi cedono o acquistano elettroni.
-Nei legami covalenti gli atomi condividono elettroni.
Elettronegatività
Per elettronegatività di un atomo si intende la sua relativa tendenza ad attrarre su di se gli elettroni di legame che lo tengono unito ad un altro atomo in una molecola.
In altre parole l'elettronegatività indica quanto fortemente un atomo può tirare gli elettroni condivisi verso di sé quando è legato ad un altro atomo.
Legame dativo
Quando due atomi sono impegnati in un legame non sono più paritetici. Ci sarà un atomo datore e un atomo accettore.
L'atomo datore deve avere una coppia di non legame
L'atomo accettore invece deve avere un orbitale vuoto nel guscio più esterno e deve essere più elettronegativo.
Risonanza
La risonanza, in chimica, è un concetto usato per descrivere il fenomeno in cui una singola struttura di Lewis non è sufficiente per rappresentare la distribuzione degli elettroni in una molecola.
Le strutture di risonanza sono delle rappresentazioni di una molecola che differiscono sulla posizione degli elettroni, ma non nella posizione degli atomi.
Conclusioni
Le proprietà chimiche sono essenziali per comprendere il comportamento degli elementi e delle molecole. Le principali proprietà chimiche sono 5: Il raggio atomico, l'energia di ionizzazione, l'affinità elettronica, l'elettronegatività e la risonanza.
Domanda
Avete studiato a scuola le proprietà chimiche? Ricordavate che per comprendere il comportamento degli elementi e delle molecole queste sono assolutamente fondamentali?
THE END
