Concetti Chiave
- Mendelev è stato il primo a tabulare gli elementi, organizzandoli in base alla massa atomica e alle loro caratteristiche comuni, creando una tavola periodica con elementi mancanti per futuri studi.
- La tavola periodica è strutturata in 4 blocchi (s, p, d, f), 7 periodi e 16 gruppi, con una scaletta che separa metalli e non metalli.
- Gli elementi dello stesso gruppo condividono caratteristiche comuni, come i metalli alcalini nel primo gruppo e i gas nobili nell'ottavo gruppo.
- Le proprietà periodiche, come il raggio atomico e l'energia di ionizzazione, seguono tendenze specifiche all'interno della tavola, aumentando o diminuendo in base alla posizione degli elementi.
- Le caratteristiche metalliche comprendono lucentezza, duttilità, malleabilità e capacità di condurre calore ed elettricità, rendendo i metalli distintivi nella tavola periodica.
L'inizio della tavola periodica
Il primo a tabulare gli elementi è stato Mendelev (un russo) che primo che catalogò gli elementi in ordine crescente di massa atomica, ma incolonnando gli elementi con caratteristiche comuni (combinazioni e rapporti.Creò una tavola periodica con dei buchi che , successivamente, favorirono la scoperta e lo studio di nuovi elementi.
Come si può vedere nell'allegato che mostra una bozza della tavola attuale:
Struttura della tavola periodica
La tavola degli elementi è divisa:
1) in 4 blocchi: s,p,d,f, dove ogni lettera rappresenta un orbitale atomico;
2) in 7 righe, chiamate "periodi";
3) in 16 colonne chiamate "gruppi": suddivise in otto gruppi A (blocchi s e p)e otto gruppi B (blocco d)(segnalati con numeri romani);
4) da una 'scaletta' che divide in metalli (sotto) e non metalli(sopra), mentre i semimetalli sono gli elementi a contatto con essa.
Caratteristiche dei gruppi
Gia da Mendelev gli elementi all'interno di uno stesso gruppo hanno caratteristiche comuni, ne ricordiamo alcuni:
I gruppo: metalli alcalini; Li Na K
II gruppo: metalli alcalino-terrosi; Mg Ca
VII gruppo: alogeni; F Cl Br I
VIII gruppo: gas nobili/rari/inerti; He Ne Ar Kr Xe Rn
I gruppo: metalli alcalini; Li Na K
II gruppo: metalli alcalino-terrosi; Mg Ca
VII gruppo: alogeni; F Cl Br I
VIII gruppo: gas nobili/rari/inerti; He Ne Ar Kr Xe Rn
Le proprietà periodichesono caratteristiche degli elementi che si presentano con un andamento predefinito all'interno della tavola:
-raggio atomico
-energia di ionizzazione
-affinità elettronica
-elettronegatività
-proprietà metalliche
Il raggio atomico aumenta dall’alto verso il basso di uno stesso gruppo perchè aumenta gli elettroni e diminuisce da sinistra verso destra nello stesso periodo perchè gli elettroni aumentano negli orbitali dello stesso livello energetico, quindi risentono maggiormente del’’attrazione del nucleo (p+).
Energia di ionizzazione
L'energia di ionizzazione è l’energia necessaria a un atomo per farlo diventare uno ione positivo (utilizzo la simbologia di Lewis)
M• + E.I. ➞ M+ + 1e-
M⎢ + E.I.’ ➞ M+• + 1e-
M+• + E.I.” ➞ M++ + 1e-
Il primo tipo di energia di ionizzazione è l'energia di prima ionizzazione che serve ad allontanare 1 elettrone esterno e cresce in diagonale dal basso a sinistra all’alto a destra, ma con dei picchi, dovuti alla diversa stabilità degli elementi.
L'altro tipo l'energia di ionizzazione successive prima:
I gruppo ➜ E.I.”>> E.I.’
II gruppo ➜ E.I.”’>> E.I.”> E.I.’
III gruppo ➜ E.I.IV>>E.I.”’> E.I.”> E.I.’
[>maggiore; >>molto maggiore]['prima; "seconda; "'terza]
Affinità elettronica ed elettronegatività
L'affinità elettronica rappresenta l’energia che un atomo è disposto a spendere per acquistare elettroni:
X + e- → X- + A.e.
I gas nobili non essendo interessati a acquistare elettroni hanno A.e. uguale a zero.
Andamento: diagonalmente da basso a sinistra ad alto a destra FINO AGLI ALOGENI e l’idrogeno fa eccezione.
L'elettronegatività matematicamente è il valore medio tra energia di ionizzazione e affinità elettronica, rappresenta la capacità di portare a se gli elettroni in gioco in legami chimici.
Andamento: diagonalmente da basso a sinistra ad alto a destra FINO AGLI ALOGENI.
Caratteristiche metalliche
Le caratteristiche metalliche sono:
-lucentezza
-duttilità/malleabilità
-conduttore di calore/elettricità
-solidi
Domande da interrogazione
- Chi è stato il primo a tabulare gli elementi e quale metodo ha utilizzato?
- Come è strutturata la tavola periodica?
- Quali sono le caratteristiche comuni degli elementi all'interno dello stesso gruppo?
- Come varia il raggio atomico nella tavola periodica?
- Cosa rappresenta l'elettronegatività e come si calcola?
Il primo a tabulare gli elementi è stato Mendelev, che li catalogò in ordine crescente di massa atomica, incolonnando gli elementi con caratteristiche comuni e creando una tavola periodica con buchi per favorire la scoperta di nuovi elementi.
La tavola periodica è divisa in 4 blocchi (s, p, d, f), 7 righe chiamate "periodi" e 16 colonne chiamate "gruppi", con una scaletta che separa metalli e non metalli, mentre i semimetalli si trovano a contatto con essa.
Gli elementi all'interno dello stesso gruppo presentano caratteristiche comuni; ad esempio, il I gruppo comprende i metalli alcalini (Li, Na, K), il II gruppo i metalli alcalino-terrosi (Mg, Ca), il VII gruppo gli alogeni (F, Cl, Br, I) e il VIII gruppo i gas nobili (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn).
Il raggio atomico aumenta dall’alto verso il basso all'interno di uno stesso gruppo a causa dell'aumento degli elettroni, mentre diminuisce da sinistra verso destra nello stesso periodo a causa dell'aumento dell'attrazione del nucleo sugli elettroni.
L'elettronegatività rappresenta la capacità di un atomo di attrarre elettroni in legami chimici ed è calcolata come il valore medio tra energia di ionizzazione e affinità elettronica, con un andamento che aumenta diagonalmente da basso a sinistra ad alto a destra fino agli alogeni.
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