21 Maggio 2012 Alogeni: campioni di tiro alla fune
Data pubblicazione: May 19, 2012 5:33:30 PM
Gli atomi del gruppo VIIA, o alogeni, con il loro nòcciolo con carica +7 e un solo elettrone mancante per completare l'ottetto,
hanno elevata energia di ionizzazione ed una particolare capacità di attirare un elettrone aggiuntivo nell'ultima orbita,
che è chiamata affinità elettronica (si misura come l'energia liberata quando un atomo cattura l'elettrone).
In questo esperimento metteremo a reagire un alogeno con lo ione alogenuro (incolore) di un alogeno diverso.
Se l'alogeno avrà sufficiente attrazione per l'elettrone, lo strapperà allo ione alogenuro che diventerà un atomo neutro.
Qui per esempio si mostra cosa succederebbe se l'atomo di cloro strappasse l'elettrone dallo ione ioduro:
colori degli alogeni in soluzione
Mentre il cloro in soluzione acquosa è quasi incolore, lo iodio elementare dà soluzioni marrone scuro e il bromo elementare arancione rossiccio.
Gli ioni alogenuro sono tutti incolori. Così ci accorgeremo della formazione o della scomparsa degli alogeni.
Una volta completata la tabella sottostante riusciremo a capire quale alogeno vince la gara del tiro alla fune dell'affinità elettronica, quale si classifica secondo e quale ultimo.
Procedimento:
1. mettere in due provette (A e B) 1 mL di acqua di cloro, in due altre provette (C e D) 1 mL di acqua di bromo e in altre due provette (E e F) 1 mL di acqua di iodio.
2. Alla provetta A con cloro aggiungere qualche granello di KBr e osservare cosa accade.
3. Alla provetta B con cloro aggiungere dei granelli di KI e osservare cosa accade.
4. Alla provetta C con bromo aggiungere qualche granello di KCl e osservare se c'è decolorazione (scomparsa del bromo).
5. Alla provetta D con bromo aggiungere dei granelli di KI e osservare se si forma il colore scuro dello iodio.
6. Alla provetta E con iodio aggiungere qualche granello di KCl e osservare se c'è decolorazione (scomparsa dello iodio).
7. Alla provetta F con iodio aggiungere dei granelli di KBr e osservare se c'è decolorazione (scomparsa dello iodio e formazione di bromo, più chiaro) .
(scrivere sì se c'è reazione, no se non c'è reazione chimica).
Soluzioni degli alogeni in 3 coppie di provette
reazioni evidenti nelle provette A, B, D. Incerta nella E, dove è stato aggiunto un grande eccesso di KCl, negative nelle A e D.
Conclusioni cloze (completare nella scheda su carta)
Poiché gli atomi di CLORO sottraggono elettroni sia agli ioni BROMURO che agli ioni IODURO,
dato che gli atomi di BROMO ossidano solo gli ioni IODURO,
mentre gli atomi di IODIO non sono in grado di ossidare nessuno degli altri due alogenuri,
concludiamo che l'elemento con la maggiore affinità elettronica (tra i tre sperimentati) è il CLORO,
seguito dal BROMO e, per ultimo, dallo IODIO
Questo risultato corrisponde con quanto sappiamo sulle caratteristiche dei tre atomi:
tutti e tre hanno nòcciolo con carica elevata (+7), ma gli atomi di CLORO sono più piccoli perché formati da sole tre orbite,
mentre quelli di BROMO ne hanno quattro e quelli di IODIO, più grandi di tutti, ne hanno cinque e attraggono gli elettroni da una maggiore distanza.