Bagatti, Corradi, Desco, Ropa. Chimica. seconda edizione

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1 Bagatti, Corradi, Desco, Ropa Chimica seconda edizione

2 Bagatti, Corradi, Desco, Ropa, Chimica seconda edizione Capitolo 5. Il degli elementi SEGUI LA MAPPA B C N O F e Ne Na K Mg Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Al Ga Si Ge P As S Se Cl Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Fr Ba Ra La Ac f Rf Ta Db W Sg Re Bh Os s Ir Mt Pt Ds Au Rg g Cn Tl Pb Nh Fl Bi Po Mc Lv At Ts Rn Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli 1

3 B C N O F e Ne Gli elementi sono ordinati secondo il dato che identifica ciascun elemento: il numero atomico (Z). Na K Mg Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Al Ga Si Ge P As S Se Cl Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Fr Ba Ra La Ac f Rf Ta Db W Sg Re Bh Os s Ir Mt Pt Ds Au Rg g Cn Tl Nh Pb Fl Bi Mc Po Lv At Ts Rn Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli 18 Nella tavola periodica a lato, che ha la forma più consueta, sono evidenziati con colori differenti i tipi di orbitali presenti nel rispettivo livello. 32 Ge La configurazione può essere ricavata considerando la posizione degli elementi nella tavola. Per esempio per il germanio (Z = 32) possiamo scrivere: Ge 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 oppure Ge [] 4s 2 3d 10 4p 2 Capitolo 5 Il degli elementi Lezione 1 Il 2

4 Na K Rb Cs Fr Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr f Rf V Nb Ta Db Ce Th Cr Mo W Sg Pr Pa Mn Tc Re Bh Nd U Fe Ru Os s Pm Np Periodi Gruppi Co Rh Ir Mt Sm Pu Ni Pd Pt Ds Eu Am Cu Ag Au Rg Gd Cm Zn Cd g Cn Tb Bk B Al Ga In Tl Nh Dy Cf C Si Ge Sn Pb Fl o Es N P As Sb Bi Mc Er Fm O S Se Te Po Lv Tm Md F Cl Semimetalli Br I At Ts Yb No e Ne Kr Xe Rn Og Lu Lr Non-metalli La tavola è organizzata in modo da evidenziare periodi e gruppi. Gli elementi che fanno parte di una stessa riga costituiscono un periodo: i periodi sono 7. Gli elementi che fanno parte di una stessa colonna costituiscono un gruppo: i gruppi sono 18. Periodi Gruppi Ogni elemento può essere associato a una coppia di coordinate. Per esempio le coordinate dell arsenico sono: «4 periodo - gruppo 15» Capitolo 5 Il degli elementi Lezione 1 Il 3

5 e B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La f Ta W Re Os Ir Pt Au g Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh s Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli Semimetalli Non-metalli Le proprietà più significative dei metalli sono: lucentezza, conducibilità termica, conducibilità elettrica, duttilità e malleabilità. I non-metalli sono stati denominati in questo modo perché non possiedono le proprietà tipiche dei metalli. I semimetalli o metalloidi sono collocati nella tavola tra i metalli e i non-metalli e presentano proprietà intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non-metalli. Capitolo 5 Il degli elementi 4

6 e B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La f Ta W Re Os Ir Pt Au g Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh s Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli I raggruppamenti costituiti da elementi che presentano proprietà simili sono chiamati famiglie. Capitolo 5 Il degli elementi 5

7 Na K Rb Cs Fr Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr f Rf V Nb Ta Db Ce Th Periodi Gruppi Cr Mo W Sg Pr Pa Mn Tc Re Bh Nd U Fe Ru Os s Pm Np Co Rh Ir Mt Sm Pu Ni Pd Pt Ds Eu Am Cu Ag Au Rg Gd Cm Zn Cd g Cn Tb Bk B Al Ga In Tl Nh Dy Cf C Si Ge Sn Pb Fl o Es N P As Sb Bi Mc Er Fm O S Se Te Po Lv Tm Md F Cl Semimetalli Br I At Ts Yb No e Ne Kr Xe Rn Og Lu Lr Non-metalli La famiglia dei metalli alcalini è costituita dagli elementi del gruppo 1 (a esclusione dell idrogeno). Gli atomi di questi elementi hanno nel livello più esterno un solo elettrone in un orbitale di tipo s. ns 1 Nella tabella sono riportate alcune trasformazioni comuni ai metalli alcalini; il simbolo Met rappresenta un generico metallo. Z = 3 Z = 11 Z = 19 Z = 55 La reattività dei metalli alcalini con l acqua aumenta nel gruppo dall alto verso il basso, cioè con il crescere del numero atomico. Capitolo 5 Il degli elementi 6

8 ns 2 e B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La f Ta W Re Os Ir Pt Au g Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh s Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli La famiglia dei metalli comprende tutti gli elementi che fanno parte del gruppo 2. Gli atomi di questi elementi hanno nel livello più esterno due elettroni in un orbitale di tipo s. Nella tabella sono riportate alcune trasformazioni comuni ai metalli. Se si esclude il berillio, anche questi metalli hanno la capacità di reagire con l acqua formando idrossidi. Per esempio: Ca(s) O(l) Ca(O) 2 (aq) + 2 (g) + E calcio Capitolo 5 Il degli elementi 7

9 ns 2 np 5 e B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La f Ta W Re Os Ir Pt Au g Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh s Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli La famiglia degli alogeni (ns 2 np 5 ) comprende gli elementi che fanno parte del gruppo 17. Nel livello più esterno, i loro atomi hanno 2 elettroni in un orbitale s e 5 in orbitali p. Nella tabella sono riportate alcune trasformazioni comuni agli alogeni, genericamente indicati con il simbolo Alg. Capitolo 5 Il degli elementi 8

10 ns 2 np 6 e B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La f Ta W Re Os Ir Pt Au g Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh s Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli La famiglia dei gas nobili (ns 2 np 6 ) è costituita dagli elementi appartenenti al gruppo 18. I loro atomi, a esclusione dell elio, hanno 8 elettroni in orbitali di tipo s e p nell ultimo livello occupato. Quanto visto per i metalli alcalini, metalli, alogeni e gas nobili può essere esteso anche ai gruppi 13, 14, 15, 16. Gli elettroni che determinano le proprietà degli elementi sono solo quelli che si trovano negli orbitali di tipo s e p dell ultimo livello occupato. Il numero romano scritto sopra agli 8 gruppi, evidenziati in giallo, corrisponde proprio a questi elettroni. Capitolo 5 Il degli elementi 9

11 e B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La f Ta W Re Os Ir Pt Au g Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh s Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy o Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli I metalli sono i 40 elementi corrispondenti al blocco d della tavola periodica. e N O F Ne i e P As S Se Cl Br Kr n Sb Te I Xe b Bi Po At Rn l Mc Lv Ts Og o Er Tm Yb Lu s Fm Md No Lr La famiglia dei lantanidi è costituita dai 14 elementi che seguono il lantanio (Z = 57). I loro elettroni si collocano emimetalli anche Non-metalli negli orbitali 4f. 3 d 4 d 5 d 6 d 4 f 5 f iche lettronica La famiglia degli attinidi è costituita dai 14 elementi che vengono dopo l attinio (Z = 90). I loro elettroni si collocano anche negli orbitali 5f. erbio Capitolo 5 Il degli elementi 10

12 Na K Rb Cs Fr Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr f Rf V Nb Ta Db Ce Th Cr Mo W Sg Pr Pa Mn Tc Re Bh Nd U Fe Ru Os s Pm Np Co Rh Ir Mt Sm Pu Ni Pd Pt Ds Eu Am Cu Ag Au Rg Gd Cm Zn Cd g Cn Tb Bk B Al Ga In Tl Nh Dy Cf C Si Ge Sn Pb Fl o Es N P As Sb Bi Mc Er Fm O S Se Te Po Lv Tm Md F Cl Br I At Ts Yb No e Ne Kr Xe Rn Og Lu Lr Le proprietà degli elementi cambiano lungo ogni periodo della tavola periodica ma si ripropongono simili nel periodo successivo. Periodi Gruppi Semimetalli Non-metalli L energia di prima (Ei ) raggiunge un massimo in corrispondenza del gas nobile per diminuire poi bruscamente in corrispondenza del metallo alcalino del periodo successivo. L affinità è l energia che si libera quando un atomo in fase gassosa cattura un elettrone. L elettronegatività dà un indicazione della forza con cui un atomo riesce ad attrarre gli elettroni di legame. Il raggio atomico è definito convenzionalmente come la metà della distanza tra il nucleo di un atomo di un elemento e il nucleo di un atomo adiacente dello stesso elemento. Capitolo 5 Il degli elementi Lezione 3 La periodicità delle proprietà 11

13 Bagatti, Corradi, Desco, Ropa, Chimica seconda edizione Capitolo 5. Il degli elementi 12

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