Cenni di Chimica sistematica inorgaica

Cenni di chimica sistematica inorganica

Una volta definiti i nomi dei principali composti della chimica inorganica è possibile riconsiderare gli elementi della tavola periodica alla luce delle loro proprietà chimiche e dei composti caratteristici che sono in grado di formare.

Il primo gruppo: idrogeno e metalli alcalini

Gli elementi del primo gruppo della tavola periodica presentano la configurazione elettronica esterna Ns¹. Ad esempio H ha la configurazione 1s¹, Li ha la configurazione elettronica esterna 2s¹, Na ha 3s¹, K ha 4s¹, etc.

L'idrogeno differisce dagli elementi successivi del suo gruppo perché il primo livello elettronico può contenere due soli elettroni e quindi la configurazione 1s¹ risulta equidistante da quelle degli ioni stabili monopositivo H⁺ e mononegativo H^- (ione idruro): si può dire che ha alcune caratteristiche dei metalli alcalini e alcune degli alogeni (VII gruppo). Anche la sua elettronegatività è intermedia (2,1). Ovviamente è un caso unico nella tavola periodica.

Gli elementi del I gruppo successivi all'idrogeno hanno valori di elettronegatività molto bassi (tra 0,7 e 1) e formano legami ionici, cedendo il loro elettrone più esterno all'atomo col quale si legano. Composti tipici sono ad esempio: gli ossidi con formula Li₂O, Na₂O, K₂O, etc. e gli alogenuri con formula LiBr, NaCl, KI etc.

Poiché il legame è ionico, questi composti disciolti in acqua si dissociano negli ioni corrispondenti:

• NaCl --> Na⁺ + Cl^- (il cloruro di sodio dissocia in uno ione sodio e uno ione cloruro)
• K₂O --> 2 K⁺ + O^-2 (l'ossido di potassio dissocia in due ioni potassio e uno ione ossido)

Poiché gli elettroni interni sono attratti dal nucleo molto più fortemente dell'unico elettrone esterno, questi non vengono mai ceduti e questi elementi non formano mai ioni con carica superiore a +1.

Nel loro stato elementare gli elementi del primo gruppo sono solidi metallici, buoni conduttori di corrente e di calore. Però, a causa della loro reattività, devono essere protetti dall'ossigeno che reagisce formando gli ossidi corrispondenti. In acqua l'ossido dissocia come visto sopra e dà reazione alcalina (su questo punto si veda la lezione sugli equilibri in soluzione): per questo gli elementi del primo gruppo, ad esclusione dell'idrogeno, sono chiamati metalli alcalini.

Il secondo gruppo: metalli alcalino-terrosi

Gli elementi del secondo gruppo della tavola periodica presentano la configurazione elettronica esterna Ns². Ad esempio Be ha la configurazione elettronica esterna 2s², Mg ha 3s², Ca ha 4s², etc.

Questi elementi hanno valori di elettronegatività molto bassi (tra 1,6 e 0,9) e formano legami ionici, cedendo i loro due elettroni più esterni all'atomo (o agli atomi) col quale si legano. Composti tipici sono ad esempio: gli ossidi con formula BeO, MgO, CaO, etc. e gli alogenuri con formula MgBr₂, CaCl₂ etc.

Poiché il legame è ionico, questi composti disciolti in acqua si dissociano negli ioni corrispondenti:

CaCl₂ --> Ca⁺² + 2 Cl^- (il cloruro di calcio d