Unità Didattica La TAVOLA PERIODICA

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Aureliana Capasso
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1 SSIS 2006/2007. VII Ciclo. Classe A059 Scienze Integrate Unità Didattica La TAVOLA PERIODICA a cura di Maddalena Galli Università degli Studi di Ferrara

2 Facciamo ordine tra gli elementi chimici! Fino al Medioevo erano noti 9 elementi, a cui gli scienziati avevano dato nomi senza usare un criterio particolare per la scelta. oro, da aurum : scintillante 1787: il chimico Lavoisier suggerisce di chiamare i nuovi elementi con nomi che ne ricordino le proprietà. azoto, che non mantiene la vita rame copper Infine sono state introdotte delle notazioni sintetiche: i simboli chimici. cuivre kupfer Argento Ag Idrogeno H Oro Au Calcio Ca Rame Cu Ossigeno O Ferro Fe Azoto N Potassio K

3 Argento Solido 107,8683 Ossigeno Gassoso 15,9994 Potassio Solido 39,0983 Idrogeno Gassoso 1,00794 Ferro Solido 55,845 Rame Solido 63,546 Oro Solido 196,96655 Azoto Gassoso 14,0067 Calcio Solido 40,078

4 ? Ma quanta confusione! Gli elementi chimici hanno caratteristiche molto diverse! Nel 1871 Mendeleev ha costruito la tavola periodica, per orientarsi facilmente tra gli elementi chimici. Ma come avrà fatto?

5 Facciamo ordine come ha fatto Mendeleev! Carattere più o meno metallico Stato Fisico Simbolo Costruiamo una tessera per ogni elemento allora conosciuto atomico

6 Facciamo ordine come ha fatto Mendeleev Ordiniamo gli elementi secondo il loro peso atomico crescente. Ma così non è utile! Proviamo a disporli su più righe, facendo corrispondere lungo le colonne elementi con proprietà fisiche e chimiche simili

7 Così Mendeleev costruì la prima tavola periodica Ma l argon dove lo mettiamo? In questo metodo c è qualcosa che non va è un non metallo gassoso ha un peso atomico compreso tra quello del potassio e del calcio.

8 Infatti poi si scoprì che l atomo è costituito da particelle e gli elementi vennero ordinati secondo il numero atomico crescente. Il numero atomico degli elementi è il numero di elettroni dell atomo. Ora funziona tutto! Anche l Argon ha trovato posto!

9 Ricorda Gli elettroni si muovono intorno al nucleo su livelli energetici diversi. Regola dell ottetto Un atomo è stabile quando ha 8 elettroni nel livello energetico più esterno. Per trovare stabilità gli atomi tendono a legarsi. Gli elementi con pochi elettroni nel livello energetico più esterno tendono a cederli MENTRE quelli a cui ne mancano pochi tendono ad acquisirli.

10 Come si legge la tavola periodica? le proprietà (periodiche) cambiano gradualmente al crescere del numero atomico. stesso gruppo implica stesse caratteristiche chimiche e fisiche.

11 L Elio fa eccezione: è stabile con soli 2 elettroni nel livello più esterno 1 elettrone nel livello energetico più esterno 2 elettroni 3 elettroni 4 elettroni 5 elettroni 6 elettroni 7 elettroni 8 elettroni, quindi hanno il livello energetico più esterno completo

12 Approfondimento: gli orbitali L atomo ha una struttura molto complessa. Ogni modello usato per rappresentarlo non lo descrive in maniera esatta e completa, ma ne sottolinea un certo aspetto. Modello a orbite Modello a orbitali Orbitali s Orbitali p Orbitali d Orbitali f Gli elementi di transizione corrispondono al riempimento degli orbitali d. lantanidi attinidi Le serie dei lantanidi e attinidi corrispondono al riempimento degli orbitali f.

13 Elettronegatività Proprietà di attrarre gli elettroni messi in gioco in un legame. Gli elementi del I Gruppo, con 1 elettrone nel livello energetico più esterno, si legano facilmente con quelli del VII Gruppo, a cui manca un elettrone per completarlo. Gli elementi del II Gruppo con quelli del VI NaCl è il sale da cucina!

14 La tavola periodica può dirci anche se un elemento è solido, liquido o gassoso e se ha carattere più o meno metallico

15 Metalli A temperatura ambiente sono solidi (tranne il mercurio, è liquido) Sono lucenti Non Metalli A temperatura ambiente possono essere solidi, liquidi o gassosi Sono opachi Sono plastici, cioè si possono deformare (duttili e malleabili) Sono fragili (non si piegano ma si rompono) Sono buoni conduttori di calore ed elettricità Non conducono il calore e l elettricità Ma non è tutto così schematico! Ci sono elementi che possono comportarsi sia da metallo che da non metallo, per esempio l Alluminio (Al), il Cromo (Cr), il Manganese (Mn),

16 Documenti, prego! La carta d identità degli elementi n. atomico Stato fisico Gruppo I: ha un elettrone nel livello energetico più esterno e tende a cedere elettroni nei legami È un metallo 22,991 Simbolo atomico Nome Ha elettronegatività bassa

17 Oltre a identificare gli elementi, a cosa serve la tavola? Ci permette di conoscere il comportamento di molti elementi ricordandone pochi. Per esempio, se conosco come si comporta il Berillio, posso dedurre che anche il Magnesio e il Calcio, che appartengono allo stesso gruppo, si comportano in modo analogo. Ma se invece che tra gli elementi chimici, devo orientarmi in un bosco?

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