Chimica generale e inorganica - elementi della tavola periodica

I gruppo: metalli alcalini

Configurazione elettronica esterna

1n s

Tipo di legame

Metallico con altri metalli. Ionico con non metalli.

Numero di ossidazione

+1

Caratteristiche

• Presentano i più bassi valori di elettronegatività della tavola periodica, per questo sono estremamente reattivi e scarsissimi allo stato elementare.
• Ottimi conduttori termici ed elettrici allo stato metallico.
• Ottime proprietà basiche se sciolti in acqua.
• Spesso prodotti per idrolisi di alogenuri (alogenuri con N° OX = -1).

Idrogeno (H)

L’unico non metallo del gruppo, è posto in questa posizione per convenzione.

• Esistono tre isotopi: il protio, il deuterio e il trizio.
• Estremamente reattivo, sulla Terra si trova raramente come elemento puro, poiché reagisce facilmente con la maggior parte degli elementi.
• È l’elemento più abbondante nell’universo; le stelle sono principalmente composte di idrogeno allo stato plasmatico e si suppone che tutti gli altri elementi derivino da questo, poiché è il più leggero e semplice dal punto di vista strutturale.
• Da esso dipende il cosiddetto “legame a ponte idrogeno”, proprietà fisica essenziale per spiegare il comportamento dell’acqua (vedi ossigeno).
• Viene prodotto tramite la soluzione di metalli alcalini o alcalino terrosi in acqua, metalli di transizione in una soluzione acida oppure tramite il metano, anch'esso sciolto in acqua:

• Essenziale per la vita, è utilizzato nella produzione di ammoniaca e come combustibile nelle reazioni termonucleari.
• Idruri del I° & II° gruppo generano basi ioniche. Idruri del VI° & VII° gruppo formano acidi covalenti.
• Idruri del IV° & V° gruppo + boro con eccezione di alluminio e gallio (basi covalenti) non hanno particolari proprietà acido-basiche.
• Idrossidi del I° & II° gruppo + metalli di transizione formano basi ioniche. Idrossidi dei non metalli sono acidi covalenti. Idrossidi di semimetalli si comportano per lo più da anfoteri.

Litio (Li)

Utilizzato come stabilizzante dell’umore negli esseri viventi, come conduttore termico e come materiale anodico nelle batterie.

Sodio (Na)

NaCl: Prodotto tramite evaporazione dell’acqua marina.

• Essenziale per gli organismi viventi, poiché regola la pressione osmotica cellulare.
• Utilizzato per la produzione di detergenti di varia entità, dal sapone domestico alla varichina (NaOH) grazie alle sue forti proprietà basiche. Inoltre, è impiegato per la neutralizzazione degli acidi.

Potassio (K)

Estratto sotto forma di minerale.

• Essenziale per gli organismi viventi, poiché regola la pressione osmotica cellulare.
• Simile al sodio ma più costoso, ha trovato maggior impiego nei fertilizzanti.

Rubidio (Rb)

Nessuna nota particolare.

Cesio (Cs)

Gli isotopi 134 e 137 sono estremamente tossici.

• Può rimpiazzare il potassio in alcune cellule.

Francio (Fr)

È l’elemento più raro sulla Terra a causa della sua estrema instabilità, possiede inoltre l’elettronegatività più bassa della tavola periodica.

Non presenta particolari impieghi, data la sua scarsissima disponibilità (20-30g).

II gruppo: metalli alcalino terrosi

Configurazione elettronica esterna

2n s

Tipo di legame

Metallico con altri metalli. Ionico con non metalli.

Numero di ossidazione

+2

Caratteristiche

• Molto reattivi data la bassa elettronegatività, per questo sono scarsissimi allo stato elementare.
• Ottimi conduttori termici ed elettrici allo stato metallico.
• Ottime proprietà basiche se sciolti in acqua (tuttavia reagiscono più lentamente degli elementi del primo gruppo).

Berillio (Be)

Elemento raro e tossico.

• Proprietà chimiche simili all’alluminio: hanno la stessa elettronegatività.
• Utilizzato principalmente come rafforzante nelle leghe, grazie alla durezza, all’alta temperatura di fusione, alla resistenza all’ossidazione e alle proprietà di isolante elettrico.

Magnesio (Mg)

Abbondante nella crosta terrestre.