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IL SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI - I GRUPPI - PARTICOLARITA' E RIPASSO DELLE PROPRIETA' DEI METALLI

chimica


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IL SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI


Ogni elemento viene inserito in una casella quadrata o rettangolare.


vengono messi:

nome

simbolo chimico dell'elemento




peso atomico

numero atomico

elettronegatività

configurazione elettronica

stati di ossidazione

comportamento degli ossidi



I PERIODI 232j96c

sono le righe

sono 7

sono indicati con i numeri cardinali

Il numero cardinale che contrassegna ciascun periodo indica quanti livelli energetici sono presenti negli atomi


ogni nuovo periodo si forma quando gli atomi del periodo precedente raggiungono il numero massimo possibile di elettroni nel loro livello energetico più esterno


All'interno di ogni periodo la configurazione elettronica esterna degli elettroni varia gradualmente, fino al suo completamento


un elemento è chimicamente stabile e quindi inerte quando il suo atomo ha una configurazione elettronica esterna completa (presenta il numero massimo possibile di elettroni nel livello energetico più esterno)



I GRUPPI

sono indicati con i numeri ordinali

sono 18

gli elementi che fanno parte dello stesso gruppo hanno tutti lo stesso numero di elettroni nell'ultimo livello energetico (detto anche livello di valenza)

sono suddivisi in:

sottogruppi A

sottogruppi B


sono detti elementi di transizione

presentano caratteri uniformi

riempiono sempre anche i sottolivelli d, mentre solo alcuni arrivano a riempire i sottolivelli f

formano il blocco d e il blocco f


a causa delle frequenti irregolarità rilevabili nel loro comportamento periodico, per ora ci occupiamo solo degli elementi dei Gruppi A

Alcuni gruppi possono essere indicati con un nome, oltre che con il numero ordinale (famiglie):

Gruppo I A famiglia dei metalli alcalini                         blocco s

Gruppo II A famiglia dei metalli alcalino-terrosi

Gruppo III A famiglia dei metalli terrosi

Gruppo VII A famiglia degli alogeni                              blocco p

Gruppo VIII A (Gruppo 0) famiglia dei gas nobili

il gruppo dei gas nobili viene designato come Gruppo VIIIA oppure come Gruppo 0. Di questo gruppo fa eccezionalmente parte anche l'Elio


dovrebbe essere nel IIA

ha un solo livello energetico può avere al massimo 2 elettroni


è stabile


viene messo negli elementi dell'VIIIA



PARTICOLARITA' E RIPASSO DELLE PROPRIETA' DEI METALLI..

Ci sono la serie dei lantanidi (o terre rare) e con la serie degli attinidi




formate da elementi di transizione

I metalli (sinistra) sono separati dai non metalli (destra) da una linea a zig-zag che va dal boro all'astato. Questa linea è formata dai semimetalli


Gli elementi chimici possono essere classificati in:

metalli, che vengono largamente utilizzati, e che ci sono particolarmente familiari

non metalli, che hanno notevoli applicazioni in molti settori che interessano la nostra vita quotidiana

semimetalli, che sono adatti ad applicazioni nel campo della microelettronica.

presentano proprietà intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non metalli.

tra essi configura il boro, il silicio, l'arsenico, il germanio, il tellurio

sono tutti solidi

presentano caratteristiche da semiconduttori


PROPRIETA' FISICHE

METALLI (rame, ferro, oro)

NON METALLI (azoto, cloro)

stato fisico a temperatura ambiente

solitamente solidi (tranne il mercurio che è liquido)

solidi (carbonio, fosforo, zolfo, selenio, iodio), liquidi (bromo), gassosi (tutti gli altri)

punto di fusione e di ebollizione

solitamente alto

relativamente basso

densità

solitamente alta

relativamente bassa

aspetto

lucidi e splendenti

opachi

malleabilità

solitamente possono essere tirati in fili (sono duttili) e malleabili

sono molto fragili (non malleabili)

conducibilità termica ed elettrica

elevata

bassa (tranne il carbonio sotto forma di grafite)

PROPRIETÀ' CHIMICHE

METALLI (rame, ferro, oro)

NON METALLI (azoto, cloro)


scarsa tendenza a combinarsi l'uno con l'altro

forte tendenza a combinarsi con i non metalli

in natura si trovano combinati con altri elementi sotto forma di minerali

soltanto oro, rame e argento si possono trovare in natura allo stato libero o nativo

si possono combinare l'uno con l'altro per formare composti

quelli che si trovano liberi in natura sono carbonio, azoto, ossigeno, zolfo e i gas nobili (elio, neon, argo, kripto, xeno e rado)



CONFIGURAZIONE ELETTRONICA DEGLI ELEMENTI E PERIODICITA' DELLE LORO PROPRIETA'

La configurazione elettronica degli elementi, in particolare quella esterna, determina le loro proprietà fisiche e chimiche

I gas nobili con configurazione elettronica esterna s2p6 (8 elettroni ottetto) sono particolarmente stabili e quindi chimicamente inerti


tutti gli altri elementi sono in varia misura instabili e quindi reattivi

In ogni periodo le variazioni delle proprietà fisiche e chimiche si ripetono in maniera simile


gli elementi si possono ordinare in gruppi

PERCHE'?

gli elettroni si distribuiscono intorno ai rispettivi nuclei in modo tale che, a intervalli regolari, si determinano configurazioni elettroniche esterne simili




non uguale!


i nuclei degli atomi degli elementi appartenenti a uno stesso gruppo non attraggono con la stessa forza gli elettroni presenti nel loro livello energetico più esterno


la forza di attrazione diminuisce man mano che cresce il numero atomico (la forza di attrazione fra due cariche elettriche di segno opposto è inversamente proporzionale al quadrato delle loro distanze legge di Coulomb)

aumentando il numero degli elettroni si fa sempre più accentuato l'effetto schermante che gli strati elettronici interni esercitano nei confronti della carica nucleare


RIPASSO DI  ALCUNE PROPRIETA' CHIMICHE


1) ENERGIA DI IONIZZAZIONE

Riguarda un atomo isolato

È la quantità di energia che bisogna dare ad un atomo elettricamente neutro, allo stato gassoso, affinché perda 1, 2 o 3 elettroni (energia di 1ª, 2ª, 3ª ionizzazione)

Si indica con l

Può essere fornita all'atomo sotto forma di energia elettrica, energia termica o energia luminosa

Viene misurata in kJ/mole


ESEMPIO

A(g) + l A(g)+ + e-


catione o ione positivo

A(g)+ + l A(g)+2 + e-

A(g)+2 + l A(g)+3 + e-


I valori delle energie di ionizzazione sono crescenti, perché l'atomo, o lo ione, perdendo in successione elettroni, aumentano la loro carica positiva (rimangono più protoni)


sugli elettroni restanti si esercita una forza di attrazione di intensità progressivamente maggiore



2. L'AFFINITA' ELETTRONICA

Riguarda un atomo iso lato

È la tendenza che ha un atomo elettricamente neutro, allo stato gassoso, di acquistare 1, 2 o 3 elettroni


quando un atomo acquista elettroni, libera energia, chiamata energia di affinità elettronica

si misura in kJ/mole

si indica con F

l'energia di affinità elettronica è proporzionale all'aumento degli elettroni (può essere di 1ª, 2ª o 3ª affinità elettronica)


ESEMPIO

A(g) + e- A(g)- + F1


anione o ione negativo

A(g)- + e- A(g)-2 + F2

A(g)2- + e- A(g)-2 + F3


3. ELETTRONEGATIVITA'

Riguarda due o più elettroni

È alla base dei legami chimici

È la tendenza di un atomo, quando interagisce con più atomi, di strappare elettroni


chi li strappa ha un'alta elettronegatività a destra della tavola periodica

chi li perde ha una bassa elettronegatività a sinistra della tavola periodica

L'elemento più elettronegativo è il fluoro (4) in alto a destra della tavola

Gli elementi meno elettronegativi sono il francio e il cesio (0.7) in basso a sinistra della tavola









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