TRACCIA: T11)DESCRIVERE LA TAVOLA PERIODICA

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1 TRACCIA: T11)DESCRIVERE LA TAVOLA PERIODICA La tavola periodica La tavola periodica degli elementi è lo schema con il quale vengono ordinati gli elementi chimici in base al loro numero atomico crescente (Z) e al numero di elettroni presenti sull orbitale atomico più esterno. Rispetto alla prima tavola periodica, ideata dal chimico russo Vladimir Mendeleev ( ) nel 1869, quella moderna è più comprensibile, dettagliata e completa. 1. Prima tavola periodica degli elementi ideata 2.Tavola periodica moderna. da Mendeleev. Essa è una sorta di mappa che rappresenta la struttura degli atomi, i quali sono posti progressivamente in ciascuno dei sette periodi (file orizzontali). Ognuno di essi inizia con un elemento che ha come configurazione elettronica esterna un elettrone di tipo ns, dove n rappresenta il numero quantico principale. Inoltre, gli atomi, in base al loro numero di elettroni di valenza, sono disposti nei gruppi (colonne verticali), indicati numericamente da 1 a 18. Gli elementi che appartengono ai gruppi principali (I- VIII) hanno una configurazione sp, mentre gli elementi che appartengono ai gruppi secondari (3-12) hanno una configurazione spdf. Per questo motivo, la tavola periodica è divisa ulteriormente in quattro blocchi, denominati secondo il guscio più esterno in cui sono presenti gli elettroni di valenza:

2 blocco s; blocco p; blocco d; blocco f. 3. Suddivisione in blocchi della tavola periodica degli elementi (s, p, d,f). Il blocco s comprende i primi due gruppi principali, il blocco p comprende gli ultimi sei gruppi principali, il blocco d comprende i gruppi da 3 a 12, mentre il blocco f comprende la serie dei lantanidi, costituita da 15 elementi chimici che si trovano fra il lantanio e il lutezio, e la serie degli attinidi, costituita da 15 elementi chimici compresi fra l attinio e il laurenzio. Gli elementi della tavola periodica Gli elementi della tavola periodica sono suddivisi in 3 categorie: metalli; non metalli; semimetalli; Metalli I metalli, in genere, sono buoni conduttori di calore ed elettricità. La loro caratteristica più importante è che tendono a cedere con facilità i propri elettroni di valenza, in quanto hanno bassa energia di ionizzazione e una scarsa affinità elettronica. Vi è, però, un eccezione: quattro metalli, Cromo (Cr), Manganese (Mn),

3 Molibdeno (Mo) e Vanadio (V), nei composti inorganici si comportano da non metalli quando assumono i loro maggiori numeri di ossidazione. I metalli rappresentano la maggior parte degli elementi e sono quasi tutti posti nella zona di transizione centrale della tavola periodica. Non metalli I non metalli, in genere, sono cattivi conduttori di calore ed elettricità. Essi sono caratterizzati dalla capacità di acquistare elettroni dai metalli, in quanto hanno alta energia di ionizzazione e un abbondante affinità elettronica. Questi elementi si trovano nella parte destra della tavola periodica, subito dopo i semimetalli. Tra questi vi sono i gas nobili, chiamati in questo modo perché hanno raggiunto l ottetto sull ultimo guscio, quindi la stabilità, e non hanno bisogno di fare alcun legame. I gas nobili sono: Elio (He); Neon (Ne); Argon (Ar); Kripton (Kr); Xenon (Xe); Radon (Rn). Semimetalli I semimetalli hanno caratteristiche intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non metalli e si trovano nel segmento immaginario che divide le altre due categorie. Essi sono otto: Boro (B); Silicio (Si); Germanio (Ge); Arsenico (As); Antimonio (Sb); Tellurio (Te); Polonio (Po); Astato (At).

4 La periodicità: L energia di ionizzazione L energia di ionizzazione di un elemento è la quantità di energia necessaria per rimuovere un elettrone dall atomo allo stato gassoso. Muovendosi da sinistra verso destra lungo un periodo, questa energia aumenta, in quanto gli elettroni risentono maggiormente dell attrazione del nucleo. Invece, muovendosi dall alto verso il basso lungo un gruppo, questa energia diminuisce perché gli elettroni risentono meno dell attrazione del nucleo. Il raggio atomico La dimensione atomica è determinata fra gli elettroni più esterni e il nucleo. Spostandosi verso destra lungo un periodo nella tavola periodica la dimensione degli atomi diminuisce, in quanto, nonostante il numero quantico n resti lo stesso, il numero dei protoni cresce facendo aumentare l attrazione tra il nucleo e gli elettroni. Mentre, spostandosi dall alto verso il basso lungo un gruppo, la dimensione degli atomi aumenta perché aumenta il numero quantico n. L affinità elettronica L affinità elettronica è la quantità di energia ceduta quando un elemento neutro acquista elettroni. Quest affinità, spostandosi da sinistra verso destra lungo un periodo nella tavola periodica, aumenta, in quanto diminuisce lievemente il raggio dell elemento ed aumenta il numero di elettroni sull ultimo livello energetico. Mentre, spostandosi dall alto verso il basso lungo un gruppo, essa diminuisce, in quanto aumenta il raggio dell atomo e diminuisce il numero di elettroni sull ultimo livello energetico. L elettronegatività L elettronegatività è la capacità di attrarre elettroni da parte di un elemento. Essa, muovendosi da sinistra verso destra lungo un periodo, diminuisce e, muovendosi dall alto verso il basso lungo un gruppo, aumenta, in quanto è legata all energia di ionizzazione e all affinità elettronica. Carattere metallico

5 Quando nella tavola periodica ci si muove da sinistra verso destra lungo un periodo, il carattere metallico degli elementi diminuisce, mentre, quando ci si muove dall alto verso il basso lungo un gruppo, esso aumenta. Tutto ciò, in quanto, lungo un periodo l energia di ionizzazione aumenta, quindi, gli elettroni hanno meno probabilità di essere ceduti, mentre, lungo un gruppo l energia diminuisce e la possibilità che gli elettroni vengano ceduti aumenta. 4. Variazione della periodicità: energia di ionizzazione, raggio atomico, affinità elettronica, elettronegatività e carattere metallico.