TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

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Faustina Spada
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1 La Tavola periodica

2 TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI Nel 869 i chimici Mendeleev (russo) e Meyer (tedesco) indipendentemente trovarono che ordinando gli elementi in ordine di peso atomico e disponendoli in file orizzontali una sopra l'altra, gli elementi di ogni colonna avevano proprietà simili. Oggi, in maniera più corretta, gli elementi sono disposti per numero atomico, Z, crescente. Tale disposizione tabulare degli elementi è nota come tavola periodica: un periodo è composto dagli elementi di una qualsiasi fila orizzontale un gruppo è costituito dagli elementi di una qualsiasi colonna verticale Il primo periodo è costituito da due elementi: idrogeno e elio. Il secondo e il terzo periodo sono costituiti da 8 elementi. Il quarto e il quinto periodo sono costituiti da 8 elementi. Il sesto periodo è costituito da 32 elementi (4 a parte). Il settimo periodo è incompleto (fino al 09?). La tabella è costituita da 8 gruppi più i 4 elementi di transizione interna (lantanidi e attinidi).

4 TAVOLA PERIODICA

5 NOMI COLLETTIVI metalli alcalini: metalli alcalino-terrosi; calcogeni: alogeni: gas nobili: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Ca, Sr, Ba, Ra O, S, Se, Te, Po F, Cl, Br, I, At He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Gruppi Principali: gruppi (escluso H), 2, 3-8 Elementi di Transizione: gruppi 3 - Elementi tipici: i primi due dei seguenti gruppi: (escluso H), 2, 3-7 Lantanidi (lantanoidi): Attinidi (attinoidi): Metalli delle terre rare: La - Lu Ac - Lr Sc + Y + lantanidi Blocco s gruppi e 2 Blocco p gruppi 3-8 Blocco d gruppi 3-2 Blocco f lantanidi + attinidi

6 LA TAVOLA PERIODICA Legge Periodica: Le proprietà chimiche e fisiche degli elementi variano in modo periodico secondo i loro numeri atomici. periodi A A B gruppi A A A A= elementi rappresentativi

7 Classificazione periodica degli elementi Blocco s (ns 2 ) Blocco p (np 6 ) Blocco d ((n-)d 0 ) Blocco f ((n-2)f 4 ) Classificazione periodica 7

8 proprietà periodiche carattere metallico numero di elettroni esterni energia di ionizzazione affinità elettronica elettronegatività raggio atomico raggio ionico temperatura di fusione densità del solido numero di legami regole le proprietà periodiche variano con continuità da sinistra a destra e dall alto al basso si ripetono simili ogni 8 elementi in successione di numero atomico crescente in ogni periodo, ciascun elemento mostra valori intermedi tra quello che lo precede e quello che lo segue si ripetono con valori simili all interno dei gruppi andamento elettronegatività andamento energia ionizzazione elementi disposti in successione per numero atomico crescente

9 Le proprietà periodiche Energia di Ionizzazione: quantità di energia necessaria per allontanare a distanza infinita dal nucleo un elettrone. aumenta da sinistra a destra lungo i periodi, diminuisce dall alto al basso lungo i gruppi Affinità elettronica (o elettronegatività): tendenza ad accettare elettroni aumenta da sinistra a destra lungo i periodi, diminuisce dall alto al basso lungo i gruppi Dimensioni atomiche: raggio atomico e volume atomico. calano da sinistra a destra lungo i periodi, aumentano dall alto al basso lungo i gruppi

energia di ionizzazione energia necessaria per M M + + e

aumenta da sinistra a destra dal basso all alto conseguenza I

e si trasformano in ioni positivi -cationi- ossia, si ossidano.

10 energia di ionizzazione energia necessaria per M M + + e allontanare un elettrone (di prima ionizzazione) dall atomo aumenta da sinistra a destra dal basso all alto conseguenza I metalli, con pochi elettroni periferici, li perdono facilmente e si trasformano in ioni positivi -cationi- ossia, si ossidano. Mostrano così il livello sottostante penultimo- completo metalli non-metalli

11 Proprietà periodiche: ENERGIA di IONIZZAZIONE X (g) + E ion X + (g) + e- Classificazione periodica

12 Le energie di ionizzazione M M + + e

alto I non metalli, con più di 4 elettroni periferici, attirano altri elettroni per completare a 8 l ultimo livello, si

13 affinità elettronica M (g) + e M - (g) Quantità di energia ceduta quando un atomo neutro e gassoso acquista un elettrone Affinità elettronica aumenta Affinità elettronica aumenta metalli non-metalli Aumenta - da sinistra a destra - dal basso all alto I non metalli, con più di 4 elettroni periferici, attirano altri elettroni per completare a 8 l ultimo livello, si riducono e, se riescono a strapparli ad altri atomi con affinità elettronica minore (i metalli), si trasformano in ioni negativi - anioni -

14 Proprietà periodiche: RAGGIO ATOMICO

15 Le dimensioni atomiche

16 aumenta Metalli, metalloidi, non metalli Carattere metallico: -elevate conducibilità elettrica e conducibilità termica, -lucentezza, -durezza, malleabilità, duttilità, - a temperatura ambiente stato di aggregazione solido (eccezione: il Hg!), - proprietà alcaline (basiche) delle soluzioni acquose dei composti dei metalli con l ossigeno (es NaOH). I composti con l ossigeno dei non-metalli danno soluzioni acquose con proprietà acide (es H2SO4) aumenta metalloidi Le caratteristiche metalliche aumentano da destra verso sinistra e

17 Metalli Buoni conduttori elettrici Duttili Malleabili Lucenti In genere: Proprietà periodiche: CARATTERE METALLICO solidi elevati punti di fusione buoni conduttori termici Deboli forze attrattive fra nucleo ed elettroni esterni Bassa energia di ionizzazione Non metalli Scarsi conduttori elettrici Non duttili Non malleabili In genere: solidi, liquidi, gas bassi punti di fusione scarsi conduttori termici Elevate forze attrattive fra nucleo ed elettroni esterni Elevata energia di ionizzazione

18 Metalli, Non-metalli e Semimetalli Gli elementi sono classificati in due categorie principali metalli e non-metalli divisi sulla tavola da una linea a zigzag I metalli sono solidi (eccetto il mercurio) con una caratteristica lucentezza, malleabilita e duttilità; sono inoltre buoni conduttori di calore ed elettricità I non-metalli sono gas o solidi (eccetto il bromo) che non presentano caratteristiche metalliche Gli elementi attorno alla linea a zigzag hanno caratteristiche intermedie fra metalli e non-metalli e sono noto come semimetalli o metalloidi.

19 Proprietà periodiche: CARATTERE METALLICO Conducibilità elettrica bassa ma non nulla Proprietà intermedie fra metalli e non metalli

20 Energia di ionizzazione Affinità elettronica Elettronegatività Proprietà periodiche Raggio atomico Carattere metallico

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