_martina.mazzotta
di _martina.mazzotta
(0 punti)
7' di lettura
4,5 / 5 (2)
Ogni elemento chimico della tavola periodica viene individuato attraverso un simbolo costituito da una o due lettere (di cui la prima è maiuscola e la seconda è minuscola) e la sua posizione viene assegnata secondo dei criteri ben precisi. In ogni casella sono indicate le seguenti caratteristiche di un elemento chimico (che vedremo in dettaglio successivamente):
  • Numero atomico;
  • Stato dell'elemento (S = solido; L = liquido; G = gas; A = artificiale)
  • Elettronegatività;
  • Stati di ossidazione;
  • Peso atomico;
  • Configurazione elettronica;
  • Nome
elementi materia-15

La tavola periodica, come la studiamo oggi, è la stesura finale di un lavoro iniziato da Mendeleev, chimico russo.

Egli organizzò gli elementi all'epoca conosciuti disponendoli secondo numero atomico crescente in riga, andando a capo quando inizia il riempimento degli orbitali di un altro livello, e secondo proprietà simili in colonna.

Ogni riga è detta periodo e corrisponde al riempimento di un livello energetico, mentre ogni colonna corrisponde al gruppo. Gli elementi appartenenti allo stesso gruppo hanno la stessa configurazione elettronica, ossia hanno lo stesso numero di elettroni di valenza, che sono gli elettroni presenti nel livello energetico esterno, chiamato guscio di valenza.

I periodi sono 7 e sono indicati con i numeri arabi mentre i gruppi sono indicati con i numeri romani e la lettera A o B.

La tavola periodica è suddivisa in quattro blocchi corrispondenti ai tipi di orbitali:

  • blocco s: corrisponde ai gruppi IA e IIA. Gli elementi hanno l'ultimo elettrone in un orbitale s;
  • blocco p: corrisponde ai gruppo IIIA-0. Gli elementi hanno l'ultimo elettrone in un orbitale p;
  • blocco d: gruppi B. Gli elementi hanno l'ultimo elettrone in un orbitale d;
  • blocco f: gli elementi hanno l'ultimo elettrone nell'orbitale f.
Tavola periodica e tipi di orbitali

Proprietà periodiche degli elementi

In base alla posizione che un elemento occupa nella tavola periodica, siamo in grado di ottenere informazioni relative alle proprietà fisiche e chimiche dell'elemento stesso.

Dimensione atomica

La dimensione atomica dipende dalla disposizione degli elettroni che risentono dell'attrazione del nucleo. Come abbiamo visto, secondo il modello ondulatorio, non possiamo definire un limite alla nube elettronica che circonda il nucleo, e quindi il confine dell'atomo. Nonostante ciò possiamo approssimare questa distribuzione ad una sfera e calcolare il raggio atomico come una misura della semidistanza di nuclei di atomi adiacenti in una molecola biatomica.

Il raggio atomico aumenta lungo i gruppi procedendo dall'alto verso il basso in quanto man mano che si scende nel gruppo aumenta il numero quantico n e quindi l'orbitale in corso di riempimento è più distante dal nucleo.

Il raggio atomico diminuisce lungo i periodi procedendo da sinistra a destra in quanto aumenta il numero dei protoni e quindi l'attrazione del nucleo nei confronti degli orbitali di valenza.

Energia di ionizzazione

L'energia di ionizzazione è l'energia necessaria per sottrarre un elettrone ad un atomo, dando origine ad un catione (es. l'energia necessaria a sottrarre un e- al sodio Na mi permette di ottenere il catione corrispondente, ossia Na+).

Parliamo di energia di prima ionizzazione quando si sottrae l'elettrone più esterno ad un elemento neutro; parliamo, invece, di energia di seconda ionizzazione quando si sottrae l'elettrone più esterno ad un catione con carica +1.

L'andamento dell'energia di ionizzazione è opposto rispetto a quello della dimensione atomica: diminuisce nei gruppi dall'alto verso il basso e diminuisce nei periodi da destra verso sinistra. Più lontani sono gli elettroni dal nucleo, meno energia di ionizzazione deve essere utilizzata per sottrarre l'elettrone più esterno.

Affinità elettronica

L'affinità elettronica è l'energia liberata da un atomo quando questo acquista un elettrone diventando anione. L'elettrone conferisce una carica negativa all'atomo. (Es. il Cl che acquista un elettrone diventa ione negativo Cl-). L'andamento è uguale a quello dell'energia di ionizzazione, diminuisce nei gruppi dall'alto verso il basso e diminuisce nei periodi da destra verso sinistra.

Elettronegatività

L'elettronegatività è la tendenza di un atomo ad attrarre gli elettroni di legame. Aumenta lungo i periodi e diminuisce lungo i gruppi. L'elettronegatività è una grandezza adimensionale che per convenzione viene indicata con una scala che va da 0 a 4. Il fluoro è l'elemento più elettronegativo (elettronegatività pari a 4) mentre il cesio è quello meno elettronegativo (0,7). Secondo questo metodo non è possibile calcolare l'elettronegatività dei gas nobili, che assumiamo pari a 0.

elementi materia-17

Classificazione degli elementi

Gli elementi della tavola periodica possono essere suddivisi in tre gruppi principali: metalli, semimetalli e non-metalli.

I metalli hanno pochi elettroni nel guscio di valenza, hanno bassa energia di ionizzazione, bassa affinità elettronica, bassa elettronegatività e tendono a formare cationi. Sono gli elementi più abbondanti e sono generalmente solidi. Grazie alle loro proprietà sono dei buoni conduttori di corrente e di calore, sono lucenti e malleabili.

I non-metalli hanno alta energia di ionizzazione, alta affinità elettronica e alta elettronegatività e formano facilmente anioni. Non sono conduttori termici ed elettrici, non sono lucenti né malleabili.

I semimetalli hanno caratteristiche intermedie tra metalli e non-metalli. Si comportano in maniera diversa a seconda dell'atomo con cui si legano. Sono capaci di condurre la corrente elettrica solo in particolari condizioni ed è per questo che sono definiti semiconduttori.

L'immagine che segue rappresenta tutti gli elementi della tavola periodica e le loro proprietà:

elementi meteria-18

L'ultimo gruppo all'estrema destra è rappresentato dai gas nobili che sono costituiti da atomi con i gusci elettronici completi. Generalmente non sono reattivi e si trovano a varie percentuali nell'atmosfera. Nel gruppo VII A troviamo gli alogeni.

(Le immagini sono tratte da Wikipedia)

Potrebbero interessarti

Vuoi approfondire Inorganica con un insegnante esperto?
Trovalo su Ripetizioni.it