Chimica e chimica biologica - tavola periodica e le proprietà periodiche

Lezione 2

La tavola periodica

Di Medelev, 1869. Aveva compreso che gli elementi possono essere messi su una tabella in cui righe e colonne, periodi e gruppi, si incastrano secondo un principio logico. I periodi corrispondono a un n via via crescente, i gruppi identificano le famiglie con elementi che hanno proprietà chimiche simili avendo lo stesso numero di elettroni nello stato di valenza. L'H può essere presente sia nel gruppo 1, per la presenza di un solo elettrone, o nel gruppo 7, per la sua tendenza di accettare elettroni per raggiungere l'ottetto.

Metalli, non metalli e metalloidi

• Metallo: elemento che conduce elettricità, presenta una certa lucentezza tipica, è malleabile e duttile.
• Non metallo: elemento che non conduce e non è malleabile e duttile.
• Metalloidi: hanno aspetto e alcune proprietà dei metalli, ma non si comportano come loro dal punto di vista chimico.

I composti

Si dice composto una sostanza costituita da due o più elementi che si combinano in proporzioni definite → legge delle proporzioni fisse e costanti. Gli atomi possono unirsi a formare:

• Molecole: raggruppamento di atomi legati, definito, distinto ed elettricamente neutro.
• Ioni: raggruppamento di atomi che possiede carica, negativa o positiva.

I composti possono quindi essere molecolari o ionici.

Composti molecolari e formule chimiche

• Formula molecolare: H₂O, CH₄, non indica come si legano gli elettroni, mostra solo le proporzioni degli elementi che li formano.
• Formula di struttura: dà un'idea su come si legano gli atomi ma non sulla forma vera e sugli angoli di legami, è sempre bidimensionale.
• Modello a stecche e sfere: tridimensionale, indica gli angoli e le lunghezze di legame e delle posizioni reciproche degli elementi, ma rende poco sull'ingombro spaziale della molecola.
• Modello a spazio pieno: rende meglio sull'ingombro sferico degli atomi perché tiene conto della nube elettronica, indicando gli angoli e la lunghezza di legame.

Composti ionici

Non sono dati da interazione ben definita tra atomi ma sono costituiti da ioni positivi e negativi tenuti insieme dall'attrazione che si esercita tra le cariche di segno opposto. Per esempio, NaCl dovrebbe essere scritto come Na⁺ Cl^-.

• Anione: ione con carica negativa.
• Catione: ione con carica positiva.

Gli atomi degli elementi metallici tipicamente cedono elettroni e formano cationi, mentre quelli dei non metalli acquistano elettroni e formano anioni. Nei composti ionici, anioni e cationi si combinano per dare un composto neutro. Si definisce unità formula di un composto ionico l'unità costitutiva più piccola del composto, essa equivale...