La TAVOLA PERIODICA
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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?
