SCHEDA DI APPROFONDIMENTO: TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

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2 ORGANIZZAZIONE DELLA TABELLA BLOCCHI LA STRUTTURA DELLA TAVOLA PERIODICA È STRETTAMENTE CORRELATA CON LA STRUTTURA DELL ATOMO, INFATTI È POSSIBILE INDIVIDUARE QUATTRO BLOCCHI DI ELEMENTI (s, p, d, f) CHE CORRISPONDONO AI 4 TIPI DI ORBITALI ATOMICI, QUINDI LA STRUTTURA DELLA TAVOLA È DETERMINATA DAL RIEMPIMENTO DEI SUDDETTI ORBITALI. LE COLONNE DEL BLOCCO S SONO SOLO DUE, PERCHÉ QUESTO È IL NUMERO DI ELETTRONI CHE L ORBITALE s PUÒ CONTENERE; LE COLONNE DEL BLOCCO P SONO 6 TANTE QUANTE QUANTI GLI ELETTRONI CHE POSSONO ESSERE SISTEMATI NELL ORBITALE p. CON LO STESSO RAGIONAMENTO LE COLONNE DEL BLOCCO D SONO 10 E QUELLE DEL BLOCCO F SONO 14. GRUPPI NELLA TAVOLA PERIODICA SONO PRESENTI 18 RIGHE VERTICALI CIOÈ 18 GRUPPI CHE RIUNISCONO GLI ELEMENTI CON CONFIGURAZIONI ELETTRONICHE SIMILI. POICHÉ GLI ELETTRONI ESTERNI SONO QUELLI CHE ENTRANO IN GIOCO NEI FENOMENI DI TIPO CHIMICO, ELEMENTI DI UNO STESSO GRUPPO PRESENTANO PROPRIETÀ CHIMICHE ANALOGHE. A SECONDA DELLE LORO PROPRIETÀ FISICHE E CHIMICHE GLI ELEMENTI SI POSSONO SUDDIVIDERE IN METALLI, NON METALLI, SEMIMETALLI, ELEMENTI DI TRANSIZIONE, GAS NOBILI

3 METALLI: ELEMENTI CON TRE O MENO ELETTRONI NEL LIVELLO ESTERNO CHE NELLA FORMAZIONE DEI LEGAMI TENDONO A PERDERE ELETTRONI; I METALLI OCCUPANO LA PARTE SINISTRA DELLA TAVOLA PERIODICA. GLI ELEMENTI METALLICI SONO SOLIDI, DURI, LUCENTI, MALLEABILI, DUTTILI E CONDUCONO CALORE ED ELETTRICITÀ. IL GRUPPO I DEI METALLI ALCALINI, E IL GRUPPO II DEI METALLI ALCALINO TERROSI, CONTENGONO I METALLI PIÙ REATTIVI. NON METALLI: ELEMENTI CON CINQUE O PIÙ ELETTRONI NEL LIVELLO ESTERNO CHE NELLA FORMAZIONE DEI LEGAMI CHE TENDONO AD ACQUISTARE ELETTRONI; ALCUNI ELEMENTI HANNO CARATTERISTICHE SIA METALLICHE SIA NON METALLICHE E SONO INDICATI COME SEMIMETALLI ELEMENTI DI TRANSIZIONE: ELEMENTI CON CARATTERISTICHE SIMILI AGLI ELEMENTI DEL II GRUPPO: ESSI PRESENTANO TUTTI CARATTERISTICHE METALLICHE: SONO DURI, BUONI CONDUTTORI DI ELETTRICITÀ E DI CALORE, HANNO ELEVATI PUNTI DI FUSIONE E DI EBOLLIZIONE. GAS NOBILI: SONO TUTTI GAS INCOLORI E INODORI ED HANNO UNA SCARSA REATTIVITÀ DOVUTA ALLA LORO CONFIGURAZIONE ELETTRONICA STABILE, INFATTI HANNO TUTTI GLI ORBITALI COMPLETI. AVENDO GIÀ LO STRATO ESTERNO COMPLETO NON HANNO ALCUNA TENDENZA A CEDERE O PRENDERE ELETTRONI, NÉ A METTERNE IN COMUNE, PER FORMARE LEGAMI CHIMICI. ESSI QUINDI NON REAGISCONO CON ALTRI ATOMI E NON DANNO ORIGINE A DEI COMPOSTI. SI DICE, INFATTI, CHE QUESTI ELEMENTI SONO CHIMICAMENTE INERTI. ESSI SONO PRESENTI NELL'ARIA ATMOSFERICA, DELLA QUALE COSTITUISCONO L'1% CIRCA IN VOLUME AL LIVELLO DEL MARE E PERCENTUALI PIÙ ELEVATE ALLE ALTE QUOTE. PICCOLISSIME QUANTITÀ SI TROVANO ANCHE NELLA CROSTA TERRESTRE, IMPRIGIONATE IN ROCCE. N.B. LA NUMERAZIONE DA 1 A 18 SI USA DAL 1990 ED È STATA RACCOMANDATA DALLA IUPAC (UNIONE INTERNAZIONALE DI CHIMICA PURA E APPLICATA) PER AVERE UNA NUMERAZIONE UNICA IN QUANTO, IN PRECEDENZA, ESISTEVANO 2 DIVERSE NUMERAZIONI UNA USATA IN EUROPA, L ALTRA NEGLI USA CHE UTILIZZAVANO NUMERI ROMANI E LETTERE. IL VANTAGGIO DELLE PRECEDENTI NUMERAZIONI CONSISTEVA NEL FATTO CHE AL NUMERO ROMANO CORRISPONDEVA IL NUMERO DI ELETTRONI DI VALENZA, AD ES.: H, Li Na, K, Rb, Cs, Fr HANNO TUTTI UN SOLO ELETTRONE DI VALENZA, CIOÈ UN SOLO ELETTRONE PIÙ ESTERNO

4 PERIODI NELLA TAVOLA PERIODICA SONO PRESENTI 7 RIGHE ORIZZONTALI CIOÈ 7 PERIODI. IL PERIODO DI UN ELEMENTO INDICA IL LIVELLO DI ENERGIA SUL QUALE SONO COLLOCATI GLI ELETTRONI. PER ESEMPIO, GLI ELEMENTI APPARTENENTI AL 2 PERIODO HANNO GLI ELETTRONI SUL 2 LIVELLO DI ENERGIA. (VEDI TABELLA SOTTOSTANTE E APPROFONDIMENTO: STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA ) NUMERO ATOMICO ELEMENTI 1 LIVELLO 2 LIVELLO 3 LIVELLO NOME SIMBOLO 1s 2s 2p 2s.. GLI ELEMENTI CHE CHIUDONO I PERIODI SONO I GAS NOBILI. 1 PERIODO 1 IDROGENO H 1 e - 2 ELIO He 2 e - 3 LITIO Li 2 e - 1 e - 4 BERILLIO Be 2 e - 2 e - 5 BORO B 2 e - 2 e - 1 e - 6 CARBONIO C 2 e - 2 e - 2 e - 7 AZOTO N 2 e - 2 e - 3 e - 2 PERIODO 8 OSSIGENO O 2 e - 2 e - 4 e - 9 FLUORO F 2 e - 2 e - 5 e - 10 NEON Neo 2 e - 2 e - 6 e - 3 PERIODO 11 SODIO Na 2 e - 2 e - 6e - 1 e IN FONDO ALLA TAVOLA PERIODICA CI SONO DUE FILE DI 14 ELEMENTI METALLICI COSTITUENTI LE SERIE DEI LANTANIDI E DEGLI ATTINIDI. I LANTANIDI HANNO CARATTERISTICHE METALLICHE. SONO METALLI FORTEMENTE ELETTROPOSITIVI, DI COLORE BIANCO-ARGENTEO, TENERI DUTTILI E MALLEABILI QUESTI ELEMENTI VENIVANO DEFINITI "TERRE RARE", IN REALTÀ QUESTA FAMIGLIA DI ELEMENTI NON SONO AFFATTO RARI VENENDO A COSTITUIRE CIRCA LO 0,012% DELLA CROSTA TERRESTRE. GLI ATTINIDI SONO ELEMENTI ARTIFICIALI, INSTABILI E RADIOATTIVI, DAL CARATTERE METALLICO, REATTIVI E DAL COLORE BIANCO-ARGENTEO.

5 PERIODICITÀ ABBIAMO GIÀ DETTO CHE ALL INTERNO DELLA TAVOLA PERIODICA TUTTI GLI ELEMENTI CHIMICI SONO STATI ELENCATI IN ORDINE DI NUMERO ATOMICO E QUESTO SI RIFLETTE ANCHE SULLE PROPRIETÀ FISICHE E CHIMICHE. LA LEGGE SULLA PERIODICITÀ AFFERMA CHE QUANDO GLI ELEMENTI SONO ORDINATI SECONDO IL NUMERO ATOMICO CRESCENTE, LE LORO PROPRIETÀ VARIANO PERIODICAMENTE. AD ESEMPIO IL RAGGIO ATOMICO: - AUMENTA SCENDENDO LUNGO OGNI GRUPPO - DIMINUISCE SPOSTANDOSI VERSO DESTRA LUNGO IL PERIODO - QUANDO SI RITORNA AL SUCCESSIVO PERIODO, LA DIMENSIONE DELL'ATOMO (PRIMO GRUPPO) AUMENTA IMPROVVISAMENTE. ESISTONO ALTRE PROPRIETÀ CHE SI MODIFICANO ALL INTERNO DELLA TAVOLA PERIODICA DI CUI NON CI OCCUPEREMO PER IL MOMENTO MA CHE POTETE OSSERVARE NELLA TABELLA SOTTOSTANTE

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