Cos’è la tavola periodica?

La tavola periodica è una disposizione tabulare degli elementi chimici, ordinati in base al loro numero atomico, configurazioni elettroniche e proprietà chimiche ricorrenti. Questo ordine mostra le tendenze periodiche, ad esempio elementi con comportamento simile nella stessa colonna. In generale, all’interno di una riga (punto) gli elementi sono metalli a sinistra e non metalli a destra.

La tavola periodica è uno dei simboli più emblematici della scienza, riassume gran parte della conoscenza della chimica. In tutte le sue versioni è presente nelle aule e nei laboratori di tutto il mondo. Nessun’altra disciplina ha un documento simile.

Il sistema periodico sviluppato nella seconda metà del XIX secolo prevedeva una disposizione sistematica degli elementi in gruppi naturali. L’ampiezza di questo ordinamento ha permesso di prevedere con notevole certezza le proprietà di alcuni elementi sconosciuti e i probabili composti che essi formavano. Gli sviluppi successivi hanno fornito la base teorica per l’attuale tavola periodica. Il gran numero di elementi conosciuti e di sostanze sintetizzate ha creato l’urgenza di classificarli.

Un po’ di storia sulla tavola periodica

All’inizio del 1812 il chimico tedesco John W. Döbereiner tentò una prima approssimazione ordinando gli elementi scoperti in gruppi di tre. Questa classificazione prevedeva il raggruppamento in ordine crescente in base alla loro massa atomica.

Nel 1860 il francese Alexandre Béguyer (un geologo francese) verificò una certa periodicità negli elementi confrontandone le dimensioni e le proprietà fisiche. Nei suoi studi, ha verificato una sequenza logica tra le grandezze e le proprietà osservate negli atomi e le loro rispettive dimensioni e abbondanze.

Nel 1864 Julius Lothar Meyer pubblicò la prima versione della tavola periodica e in seguito il chimico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev enunciava e pubblicava la Legge periodica e la Tavola periodica degli elementi chimici.

Dmitri Ivanovich Mendeleev

Dmitri Ivanovich Mendeleev

L’abilità predittiva di Mendeleev era brillante; non solo stabilì la legge della periodicità chimica, ordinò anche gli elementi trovati e tenne spazio per quelli che non erano stati ancora scoperti, ne predisse anche le proprietà fisiche e chimiche.

La tavola periodica oggi

Il comportamento degli atomi è determinato dalla loro configurazione elettronica, essendo la distribuzione degli elettroni nel livello più esterno ciò che determina la loro reattività e natura chimica. Per questo motivo, quegli elementi che hanno una distribuzione elettronica simile avranno proprietà chimiche simili.

Le proprietà degli atomi si ripetono periodicamente se gli elementi chimici sono ordinati in base al loro numero atomico crescente (Z).

Analisi della tavola periodica

Nella tavola periodica, gli elementi che hanno un modello simile di configurazione elettronica nel guscio esterno sono disposti nelle stesse colonne (Gruppi o Famiglie). Quegli elementi che hanno livelli di energia identici sono disposti nelle stesse righe (Periodo).

Gruppi o Famiglie

È un ordinamento verticale degli elementi nella tavola periodica, in base alle proprietà chimiche. simile. La numerazione tradizionale delle diciotto colonne è IA, II A, III A, IV A, ecc., come si vede nella tavola periodica sopra. Attualmente, la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry – International Union of Pure and Applied Chemistry) raccomanda numerazioni successive, ovvero: 1, 2, 3, 4, 5, ecc. È importante considerare quanto segue:

  • L’idrogeno (H), nonostante appaia nel gruppo IA (1), non è un metallo alcalino. Al contrario, l’idrogeno
    è così diverso dagli altri elementi chimici che alcune classificazioni preferiscono collocarlo al di fuori del
    tavolo.
  • I gruppi A sono i più importanti nella tabella, i loro elementi sono chiamati rappresentativi.
  • Gli elementi dei gruppi III B, IV B, VB, VI B, VII B, VIII B, IB e II B costituiscono i cosiddetti elementi.
    di transizione. Si noti che il gruppo VIII B è un gruppo triplo.
  • Un’altra importante separazione che possiamo fare nella tavola periodica è quella in cui dividiamo il
    elementi in metalli, non metalli e gas nobili.

Gli elementi dello stesso gruppo hanno proprietà chimiche simili e sono caratterizzati dall’avere lo stesso numero di elettroni nell’ultimo livello di energia. Ogni elemento di un gruppo si trova in periodi diversi e per designarli, il numero di elettroni in quell’ultimo livello è annotato con numeri romani (I, II, III, IV, ecc.), seguiti da una lettera (A o B) che ne identifica la natura e i tipi di orbitali che presenta.

periodi

Le sette linee o righe orizzontali che compaiono nella tavola periodica sono chiamate periodi.è importante notare che:

  • Nel sesto periodo, la terza griglia contiene 15 elementi (dal lantanio al lutezio) che, per comodità, sono indicati in una riga sotto la tabella; A partire dal lantanio, questi elementi formano la cosiddetta serie dei lantanidi.
  • Analogamente, nel settimo periodo, anche la terza griglia contiene 15 elementi chimici (dall’attinio al laurenzio), che sono indicati nella seconda riga sotto la tabella. A partire dall’attinio, formano la serie degli attinidi.
  • Va notato che tutti gli elementi dopo l’uranio (U-92) non esistono in natura e devono essere sintetizzati artificialmente. Sono chiamati elementi transuranici. Oltre a questi elementi, sono artificiali anche il tecnezio (Tc-43), il promecio (Pm-61) e l’astato (As-85).

Gli elementi dello stesso periodo hanno lo stesso numero di livelli di energia con gli elettroni. I periodi sono numerati considerando il valore del livello di energia più esterno. Ogni periodo inizia con un metallo alcalino e termina con un gas nobile, ad eccezione del primo livello, dove si trova l’idrogeno.

Elementi nel sistema periodico

Elementi rappresentativi

Corrispondono ai gruppi A della tavola periodica. Non rispettano la regola dell’ottetto, cioè il loro ultimo livello di energia non ha 8 elettroni. Così, ad esempio, gli atomi degli elementi rappresentativi appartenenti al gruppo III A, come l’Alluminio (Al), hanno 3 elettroni di valenza nel loro ultimo guscio, cioè presentano p orbitali incompleti (puno superiore6).

Gli elementi dei gruppi da IA ​​a VA hanno la tendenza a cedere elettroni per raggiungere la configurazione di gas nobile (nsDue pag6) più vicino. Al contrario, gli elementi dei gruppi VI A e VII A catturano gli elettroni per raggiungere la configurazione di gas nobile più vicina.

Gruppo Nome Configurazione elettronica
AI Alcalino nsuno
IIA Ale. terroso nsDue
IIIA terroso nsDuepaguno
I.V.A. carbonato nsDuepagDue
VA Azotato nsDuepag3
ATTRAVERSO Calcogeni nsDuepag4
VIIA alogeni nsDuepag5
0 gas nobili nsDuepag6

Elementi di transizione esterni

Si trovano nei gruppi B del sistema periodico. Gli elementi appartenenti a questa classificazione hanno d orbitali (duno al giorno10) al suo ultimo livello di energia.

Elementi di transizione interni

Si trovano nella zona inferiore della tavola periodica, sono anche chiamate terre rare. La loro caratteristica principale è che hanno orbitali f (funo al f14) al suo ultimo livello di energia.

Natura degli elementi

gas nobili

  • Colonna 18 della tavola periodica.
  • Gruppo VIII o 0.
  • Sono caratterizzati dall’avere tutti i loro livelli elettronici completi.
  • Configurazione elettronica del tipo ns2p6, ns2 (Helium).
  • In condizioni normali sono chimicamente inerti (poco reattivi).

Elementi metallici

  • Sono quasi tutti solidi (a temperatura ambiente), ad eccezione di Mercurio, Cesio e Rubidio.
  • Sono ottimi conduttori di corrente elettrica.
  • Perdono facilmente elettroni, trasformandosi in cationi stabili.
  • Hanno una lucentezza metallica e sono ottimi conduttori di calore.
  • Sono duttili, il che consente loro di deformarsi sotto l’azione di una forza senza rompersi.
  • Sono malleabili, cioè la loro capacità di deformazione ne consente l’utilizzo per la realizzazione di lastre.

Elementi non metallici

  • Non hanno una lucentezza metallica.
  • Non sono duttili o malleabili.
  • Sono cattivi conduttori di elettricità e calore.
  • Corrispondono pienamente agli elementi del gruppo VI–A e VII–A.
  • Si stabilizzano formando anioni stabili perché sono facili da catturare elettroni.

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