Numero di ossidazione e periodicità

Le proprietà chimiche degli elementi mostrano uno substrato di proprietà periodiche che costituiscono la base essenziale su cui costruire l’indagine dettagliata delle proprietà dei singoli elementi.

Appare evidente che gli elementi che vengono dopo i gas nobili tendono a perdere con facilità gli elettroni esterni per formare
composti ionici
. Così i metalli alcalini, i metalli alcalino-terrosi e i metalli terrosi tendono a formare ioni positivi. Questa elevata tendenza a formare ioni deriva dalla particolare stabilità della configurazione elettronica s2p6 dei gas nobili che viene raggiunta da tali metalli perdendo rispettivamente uno, due e tre elettroni. Gli elementi del blocco p mostrano un comportamento più complesso con diversi stati di ossidazione e con formazione di composti sia ionici che covalenti.

Il massimo stato di ossidazione di questi elementi è dato dalla somma degli elettroni s e p più esterni; i successivi stati di ossidazione , che hanno una relativa stabilità differiscono dal precedente per un multiplo di due. Così gli elementi del Gruppo 3 cui compete una configurazione elettronica esterna s2p1 hanno come stati di ossidazione stabili +3 e +1. Gli alogeni che hanno configurazione elettronica esterna s2p6 hanno numeri di ossidazione +7, +5, +3, +1 e -1.

Nei primi gruppi del blocco p il numero di ossidazione più elevato è quello più stabile nel caso degli elementi più leggeri (così, ad esempio il boro ha come numero di ossidazione +3), mentre gli elementi più pesanti hanno il numero di ossidazione più basso ( il tallio, infatti, che appartiene allo stesso gruppo del boro ha numero di ossidazione +1). Nei gruppi più vicini al gruppo dei gas nobili, cioè nei gruppi che presentano un maggior numero di elettroni p, il comportamento è più complesso: tali elementi, infatti, tendono a formare composti ionici come O2-, Cl con elementi poco elettronegativi perché tendono a sommare due o un elettrone rispettivamente per raggiungere una configurazione esterna quale quella del gas nobile che li segue. Tali elementi, tuttavia, tendono a formare composti covalenti con elementi più elettronegativi.per formare tali composti fanno principalmente uso degli orbitali s e p più esterni perché gli orbitali d interni, completamente occupati, diventano sempre più stabili all’aumentare del numero di elettroni p. La grande differenza di energia degli orbitali ns e np nei primi due elementi chiarisce la motivazione per la quale i primi due elementi di ciascun gruppo, che non hanno elettroni d, presentano caratteristiche chimiche molto diverse come, ad esempio fluoro e cloro.

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Author: Chimicamo

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