Introduzione alla chimica 3

TAVOLA PERIODICA

Gli elementi che si trovano nella stessa colonna della tavola periodica appartengono allo stesso gruppo o famiglia e hanno proprietà chimiche simili. Gruppi 1-2 e 13-18: gruppi principali - Metalli del gruppo 1 = metalli alcalini - Metalli del gruppo 2 = metalli alcalino terrosi Ogni elemento dei gruppi 1 e 2 è un metallo reattivo e dà reazioni chimiche simili a quelle degli altri membri del rispettivo gruppo. Gruppo 17: alogeni - Le righe orizzontali sono chiamate periodi e sono numerate a cominciare da 1 per il periodo che contiene solo H e He. Gruppo 18: gas nobili o gas inerti - He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn - Sono caratterizzati dalla loro relativa mancanza di reattività chimica. - Nel 1962 si scoprì che lo Xenon forma composti con fluoro e ossigeno, che sono i non metalli più reattivi. - Si conoscono i fluoruri di kripton. - Non si conoscono composti di elio, neon, argon. Quando una scarica elettrica attraversa un gas nobile, viene emessa luce di colore.

Poiché gli elementi di un dato gruppo hanno proprietà chimiche simili, i composti semplici degli elementi di quel gruppo hanno formule chimiche simili.

Idruri binari degli elementi dei gruppi principali

Nel 1869 l'arsenico veniva dopo lo zinco in ordine di massa atomica. Sulla base del concetto di periodicità, Mendeleev mise l'As nel gruppo 15 anziché 13 o 14, perché il suo comportamento era simile a quello del fosforo. Mendeleev propose che ci fossero due elementi, non ancora scoperti, per riempire i vuoti tra Zn e As e predisse le proprietà di questi elementi prima della loro scoperta.

Confronto tra le previsioni di Mendeleev e i valori sperimentali delle proprietà del gallio (scoperto nel 1875)

Versione più comune della tavola periodica, raccomandata dalla IUPAC (forma più compatta):

Elementi da 57 a 71: serie dei lantanidi

Elementi da 89 a 103: serie degli attinidi

Alcune versioni posizionano il lantanio

(La) e l'attinio (Ac) nelle caselle 57 e 89, e collocano in basso gli elementi da 58 a 71 (dal cerio al lutezio) e gli elementi da 90 a 103 (dal torio al laurenzio). Le vecchie versioni della tavola periodica indicano i sei gruppi a destra da 3A a 8A, e i metalli di transizione da 3B, 4B, ecc. METALLI = Esempi di semimetalli NON METALLI = (anche chiamati semiconduttori): sono solidi fragili e semilucenti METALLOIDI = B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, At (Astato) Il carattere metallico degli elementi, nel senso della loro reattività con i non metalli, aumenta muovendoci dall'alto verso il basso lungo il gruppo, e da destra verso sinistra lungo il periodo. Il francio è l'elemento più metallico; il fluoro è il più non metallico. Confronto tra le proprietà fisiche dei metalli, semimetalli e non metalli: METALLI: Alta conducibilità elettrica e termica SEMIMETALLI: Conducibilità elettrica e termica moderate NON METALLI: Isolanti elettrici e termici

elettrica e quello semimetallico e poi nontermica termica metallico, non è netto quando ciintermedia muoviamo da sinistra versodestra nella tavola periodica maLa resistenza La resistenza La resistenza graduale.elettrica cresce elettrica elettrica non dipendecon l'aumento diminuisce con dalla temperatura Si passa da proprietàdella l'aumento della decisamente metalliche (gruppotemperatura temperatura 1) a proprietà decisamente nonmetalliche (gruppo 17).Duttili e malleabili Fragili Non duttili, nonmalleabiliOssidi, alogenuri Alogenuri e idruri Ossidi, alogenuri ee idruri non volatili e con idruri volatili convolatili con alto basso punto di basso punto dipunto di fusione fusione fusioneMetalli di transizione: gli elementi dei gruppi 3-12 di ciascuna riga.I metalli di transizione che stanno in una riga hanno proprietà chimiche simili tra di loro.Le proprietà dei metalli di transizione variano da gruppo a gruppo, ma sono tutti caratterizzatida

alte densità e alti punti di fusione. Molti composti dei metalli di transizione sono colorati.

Metalli di transizione con le densità più alte:

• Iridio, Ir(s), 22.65 g/cm³
• Osmio, Os(s), 22.61 g/cm³

Metallo di transizione con il punto di fusione più alto:

• Tungsteno, W, 3410 °C

Gruppi principali:

• Lantanio

Metalli di transizione:

• Metalli di transizione interna: lantanidi o elementi delle terre rare (La, Z = 57)
• Attinidi, elementi radioattivi per la maggior parte non naturali ma prodotti da reazioni nucleari (Ac, Z = 89)