SSIS 2006/2007 . VII Ciclo . Classe A059
Scienze Integrate
Unità Didattica
La TAVOLA PERIODICA
a cura di Maddalena Galli
Università degli Studi di Ferrara
Facciamo ordine
tra gli elementi
chimici!
Fino al Medioevo erano noti 9 elementi, a cui gli
scienziati avevano dato nomi senza usare un
criterio particolare per la scelta.
oro, da “aurum”:
scintillante
1787: il chimico Lavoisier suggerisce di
chiamare i nuovi elementi con nomi
che ne ricordino le proprietà.
copper
rame
cuivre
kupfer
azoto,
che non
mantiene la vita
Infine sono state introdotte
delle notazioni sintetiche: i
simboli chimici.
Argento
Ag Idrogeno
Calcio
Ferro
Ca Rame
Fe Azoto
H
Oro
Au
Cu Ossigeno
N Potassio
O
K
Argento
Solido
Peso
atomico:
107,8683
Ossigeno
Gassoso
Peso
atomico:
15,9994
Potassio
Solido
Peso
atomico:
39,0983
Idrogeno
Gassoso
Peso
atomico:
1,00794
Ferro
Solido
Peso
atomico:
55,845
Rame
Solido
Peso
atomico:
63,546
Oro
Solido
Peso
atomico:
196,96655
Azoto
Gassoso
Peso
atomico:
14,0067
Calcio
Solido
Peso
atomico:
40,078
?
Ma quanta confusione!
Gli elementi chimici hanno
caratteristiche molto
diverse!
Nel 1871 Mendeleev ha
costruito la tavola periodica,
per orientarsi facilmente tra gli
elementi chimici.
Ma… come
avrà fatto?
Facciamo ordine
come ha fatto
Mendeleev!
Carattere
più o meno
metallico
Stato
Fisico
Simbolo
Costruiamo una tessera
per ogni elemento allora
conosciuto
Peso
atomico
Facciamo ordine come ha fatto Mendeleev
Ordiniamo gli elementi secondo il loro
peso atomico crescente.
Ma così non
è utile!
Proviamo a disporli su più
righe, facendo corrispondere
lungo le colonne elementi con
proprietà fisiche e chimiche
simili…
Così Mendeleev costruì la
prima tavola periodica
Ma l’argon dove
lo mettiamo?
In questo metodo
c’è qualcosa che
non va…
è un non metallo
gassoso
ha un peso atomico
compreso tra quello
del potassio e del
calcio.
Infatti poi si scoprì che
l’atomo è costituito da
particelle…
… e gli elementi vennero
ordinati secondo il numero
atomico crescente.
Il numero atomico degli
elementi è il numero di
elettroni dell’atomo.
Ora funziona tutto!
Anche l’Argon ha
trovato posto!
Ricorda
Gli elettroni si muovono intorno al
nucleo su livelli energetici diversi.
Regola dell’ottetto
Un atomo è stabile quando ha 8
elettroni nel livello energetico più
esterno.
Per trovare stabilità gli
atomi tendono a
legarsi.
Gli elementi con pochi elettroni nel
livello energetico più esterno tendono
a cederli
MENTRE
quelli a cui ne mancano pochi
tendono ad acquisirli.
Come si legge la tavola
periodica?
le proprietà (periodiche)
cambiano gradualmente al
crescere del numero atomico.
stesso gruppo implica
stesse caratteristiche
chimiche e fisiche.
L’Elio fa eccezione:
è stabile con soli 2
elettroni nel livello
più esterno
1 elettrone
nel livello
energetico
più esterno
2 elettroni
5 elettroni
3 elettroni
6 elettroni
4 elettroni
7 elettroni
8 elettroni, quindi hanno il
livello energetico più
esterno completo
Approfondimento: gli orbitali
L’atomo ha una struttura molto complessa. Ogni modello usato per rappresentarlo
non lo descrive in maniera esatta e completa, ma ne sottolinea un certo aspetto.
Modello a orbite
Modello a orbitali
Orbitali s
Orbitali p
Orbitali d
Orbitali f
Gli elementi di transizione
corrispondono al
riempimento degli orbitali d.
lantanidi
attinidi
Le serie dei lantanidi e
attinidi corrispondono al
riempimento degli orbitali f.
Elettronegatività
Proprietà di attrarre gli
elettroni messi in gioco in
un legame.
Gli elementi del I Gruppo, con 1 elettrone nel
livello energetico più esterno, si legano
facilmente con quelli del VII Gruppo, a cui
manca un elettrone per completarlo. Gli
elementi del II Gruppo con quelli del VI…
NaCl è il sale
da cucina!
La tavola periodica può dirci anche se un elemento è solido,
liquido o gassoso…
… e se ha
carattere più o
meno metallico
Metalli
Non Metalli
A temperatura ambiente
sono solidi
(tranne il mercurio, è liquido)
A temperatura ambiente
possono essere solidi,
liquidi o gassosi
Sono lucenti
Sono opachi
Sono plastici, cioè si possono
deformare (duttili e malleabili)
Sono fragili (non si piegano
ma si rompono)
Sono buoni conduttori di
calore ed elettricità
Non conducono il calore
e l’elettricità
Ma non è tutto così schematico!
Ci sono elementi che possono comportarsi sia da metallo che
da non metallo, per esempio l’Alluminio (Al), il Cromo (Cr), il
Manganese (Mn), …
Documenti, prego!
La carta d’identità degli
elementi
Stato fisico
n. atomico
• Gruppo I: ha un
elettrone nel livello
energetico più
esterno e tende a
cedere elettroni nei
legami
• È un metallo
• Ha elettronegatività
bassa
22,991
Simbolo
Peso
atomico
Nome
Oltre a identificare gli
elementi, a cosa serve la
tavola?
Ci permette di conoscere il
comportamento di molti
elementi ricordandone pochi.
Per esempio, se conosco come si
comporta il Berillio, posso dedurre che
anche il Magnesio e il Calcio, che
appartengono allo stesso gruppo, si
comportano in modo analogo.
Ma se invece che tra gli
elementi chimici, devo
orientarmi in un bosco?
