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La tavola periodica - Individuare i criteri per classificare gli elementi in base alla loro scrittura

chimica


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La tavola periodica


OGGETTO: La tavola periodica

SCOPO: Individuare i criteri per classificare gli elementi in base alla loro scrittura

Primo esperimento

MATERIALE:

  • litio,
  • sodio,
  • potassio,
  • rubidio,
  • cesio,
  • francio
  • una fonte di idrogeno.



PROCEDIMENTO: Mettere a contatto ogni metallo alcalino sopraccitato con la fonte di idrogeno.

EVIDENZE SPERIMENTALI: I metalli alcalini provocano una combustione a contatto con l'idrogeno.

CONCLUSIONI: ogni metallo alcalino sopraccitato provoca una fiamma più o meno forte. Il litio provoca una fiamma debole, mentre il francio provoca una fiamma molto intensa.

Secondo esperimento

MATERIALE:

  • stessi metalli alcalini del precedente 434c24e
  • un beker riempito d'acqua.

PROCEDIMENTO: immergere una piccola quantità di metallo nell'acqua.

EVIDENZE SPERIMENTALI: i metalli alcalini a contatto con l'acqua, provocano un'esplosione più o meno potente.

CONCLUSIONI: ogni metallo esplode in modo più o meno potente. Il litio più che esplodere provoca una piccola combustione. Il francio esplode in modo talmente potente che provoca la rottura del beker.

CARATTERISTICHE DEI METALLI ALCALINI

I metalli alcalini possono essere facilmente tagliati. Una volta tagliati mostrano la parte lucida che però nella maggior parte dei casi si ossida in pochi secondi. Alcuni metalli alcalini fondono a basse temperature. Un esempio è il cesio che fonde a contatto con il calore della mano.

Terzo esperimento

MATERIALE:

  • ossigeno
  • idrogeno
  • elio
  • cloro
  • palloncini

PROCEDIMENTO: riempire ogni palloncino con un gas diverso. Dopodiché lasciare cadere il palloncino.

EVIDENZE SPERIMENTALI: se il gas è più peso dell'atmosfera terrestre, il palloncino che lo contiene cade, capita il contrario se il gas è più leggero.

CONCLUSIONI: i palloncini riempiti con elio e idrogeno sono più leggeri e volano nell'aria, mentre i palloncini riempiti con cloro e ossigeno cadono a terrà poiché sono più pesanti dell'aria che respiriamo.

STORIA E CARATTERISTICHE DELLA TAVOLA PERIODICA




Nel 1868 un chimico russo, Mendeleev, vide che ordinando tutti gli elementi conosciuti per valore crescente di massa atomica, si ripresentavano elementi con caratteristiche chimiche analoghe. Egli costruì dunque la prima tavola periodica degli elementi, formata da gruppi e periodi.

  • I gruppi sono costituiti da elementi aventi le stesse caratteristiche chimiche.
  • I periodi invece riuniscono elementi in cui le caratteristiche chimiche variano in modo graduale.

I gruppi sono 16, e si indicano con un numero romano (da I a VIII) e con una lettera maiuscola (A e B). il numero romano indica il numero degli elettroni presenti nel livello più esterno. I periodi sono invece sette, e indicano il livello energetico più esterno.

Per ogni elemento vengono fornite varie misure; esse sono:

  • La massa atomica cioè il rapporto tra la massa dell'elemento e la dodicesima parte della massa del 12C, presa come unità di misura. Il valore fornito dalla tabella è quello della massa atomica media degli isotopi dell'elemento.
  • La massa molecolare ossia la somma delle masse atomiche dei singoli atomi che compongono la molecola.
  • L'energia di ionizzazione (E.I.), l'energia che si deve fornire all'atomo per strappargli un elettrone. Il valore dell'EI dà l'idea della tendenza dell'atomo a cedere elettroni: più alto sarà il valore, minore sarà la tendenza. Tale energia aumenta dal basso verso l'alto e da sinistra verso destra, perciò i gas nobili hanno i valori di E.I. più alti.
  • L'affinità elettronica (A.E.)cioè l'energia ceduta da un atomo quando acquista un elettrone. è inversamente proporzionale all'EI, dunque è bassissima nei gas nobili.
  • L'elettronegatività è la misura del potere di attrazione di un atomo sugli elettroni che mette in comune, cede o acquista con, agli e dagli altri atomi per raggiungere la stabilità. Coincide con l'AE.
  • Valenza: è la capacità di un elemento di formare legami con altri atomi e si valuta in base al numero di elettroni presi, ceduti e messi in comune fra due atomi.
  • Valenza base: è data dal numero di elettroni spaiati nello stato fondamentale. Alcuni elementi possono avere più di una valenza perché se forniamo loro energia gli elettroni possono saltare in orbite più esterne.
  • Numero di ossidazione (N.O.): tende a sostituire il concetto di valenza. In valore assoluto rappresenta la valenza, ma può avere segno diverso. Il segno è positivo quando l'atomo si lega con un atomo più elettronegativo di lui.

La tavola di Mendeleiev però differisce molto da quella usata ai nostri giorni perché ancora non era a conoscenza ne della struttura dei singoli elementi chimici ne quindi del loro numero atomico; nonostante ciò Mendeleiev è riuscito a dare un ordine grazie soltanto ai risultati di certi esperimenti compiuti da lui stesso.

Ereditando questa tavola periodica Bohr è riuscito attraverso le sue tante conoscenze a completare la precedente secondo un ordine, dato dal numero atomico crescente, che completa quei periodi lasciati incompleti da Mendeleiev.







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