IL SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI

Ogni elemento viene inserito in una casella quadrata o rettangolare.

vengono messi:

nome

simbolo chimico dell'elemento

peso atomico

numero atomico

elettronegatività

configurazione elettronica

stati di ossidazione

comportamento degli ossidi

sono le righe

sono 7

sono indicati con i numeri cardinali

Il numero cardinale che contrassegna ciascun periodo indica quanti livelli energetici sono presenti negli atomi

ogni nuovo periodo si forma quando gli atomi del periodo precedente raggiungono il numero massimo possibile di elettroni nel loro livello energetico più esterno

All'interno di ogni periodo la configurazione elettronica esterna degli elettroni varia gradualmente, fino al suo completamento

un elemento è chimicamente stabile e quindi inerte quando il suo atomo ha una configurazione elettronica esterna completa (presenta il numero massimo possibile di elettroni nel livello energetico più esterno)

sono indicati con i numeri ordinali

sono 18

gli elementi che fanno parte dello stesso gruppo hanno tutti lo stesso numero di elettroni nell'ultimo livello energetico (detto anche livello di valenza)

sono suddivisi in:

sottogruppi A

sottogruppi B

sono detti elementi di transizione

presentano caratteri uniformi

riempiono sempre anche i sottolivelli d, mentre solo alcuni arrivano a riempire i sottolivelli f

formano il blocco d e il blocco f

a causa delle frequenti irregolarità rilevabili nel loro comportamento periodico, per ora ci occupiamo solo degli elementi dei Gruppi A

Alcuni gruppi possono essere indicati con un nome, oltre che con il numero ordinale (famiglie):

Gruppo I A T famiglia dei metalli alcalini blocco s

Gruppo II A T famiglia dei metalli alcalino-terrosi

Gruppo III A T famiglia dei metalli terrosi

Gruppo VII A T famiglia degli alogeni                             blocco p

Gruppo VIII A (Gruppo 0) T famiglia dei gas nobili

il gruppo dei gas nobili viene designato come Gruppo VIIIA oppure come Gruppo 0. Di questo gruppo fa eccezionalmente parte anche l'Elio

dovrebbe essere nel IIA

ha un solo livello energetico T può avere al massimo 2 elettroni

è stabile

viene messo negli elementi dell'VIIIA

Ci sono la serie dei lantanidi (o terre rare) e con la serie degli attinidi

formate da elementi di transizione

I metalli (sinistra) sono separati dai non metalli (destra) da una linea a zig-zag che va dal boro all'astato. Questa linea è formata dai semimetalli

Gli elementi chimici possono essere classificati in:

metalli, che vengono largamente utilizzati, e che ci sono particolarmente familiari

non metalli, che hanno notevoli applicazioni in molti settori che interessano la nostra vita quotidiana

semimetalli, che sono adatti ad applicazioni nel campo della microelettronica.

presentano proprietà intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non metalli.

tra essi configura il boro, il silicio, l'arsenico, il germanio, il tellurio

sono tutti solidi

presentano caratteristiche da semiconduttori

La configurazione elettronica degli elementi, in particolare quella esterna, determina le loro proprietà fisiche e chimiche

I gas nobili con configurazione elettronica esterna s²p⁶ (8 elettroni T ottetto) sono particolarmente stabili e quindi chimicamente inerti

tutti gli altri elementi sono in varia misura instabili e quindi reattivi

In ogni periodo le variazioni delle proprietà fisiche e chimiche si ripetono in maniera simile

gli elementi si possono ordinare in gruppi

PERCHE'?

gli elettroni si distribuiscono intorno ai rispettivi nuclei in modo tale che, a intervalli regolari, si determinano configurazioni elettroniche esterne simili

non uguale!

i nuclei degli atomi degli elementi appartenenti a uno stesso gruppo non attraggono con la stessa forza gli elettroni presenti nel loro livello energetico più esterno

la forza di attrazione diminuisce man mano che cresce il numero atomico (la forza di attrazione fra due cariche elettriche di segno opposto è inversamente proporzionale al quadrato delle loro distanze T legge di Coulomb)

aumentando il numero degli elettroni si fa sempre più accentuato l'effetto schermante che gli strati elettronici interni esercitano nei confronti della carica nucleare

1) ENERGIA DI IONIZZAZIONE

Riguarda un atomo isolato

È la quantità di energia che bisogna dare ad un atomo elettricamente neutro, allo stato gassoso, affinché perda 1, 2 o 3 elettroni (energia di 1S, 2S, 3S ionizzazione)

Si indica con l

Può essere fornita all'atomo sotto forma di energia elettrica, energia termica o energia luminosa

Viene misurata in kJ/mole

ESEMPIO

A_(g) + l T A_(g)⁺ + e^-

catione o ione positivo

A_(g)⁺ + l T A_(g)⁺² + e^-

A_(g)⁺² + l T A_(g)⁺³ + e^-

I valori delle energie di ionizzazione sono crescenti, perché l'atomo, o lo ione, perdendo in successione elettroni, aumentano la loro carica positiva (rimangono più protoni)

sugli elettroni restanti si esercita una forza di attrazione di intensità progressivamente maggiore

2. L'AFFINITA' ELETTRONICA

Riguarda un atomo iso lato

È la tendenza che ha un atomo elettricamente neutro, allo stato gassoso, di acquistare 1, 2 o 3 elettroni

quando un atomo acquista elettroni, libera energia, chiamata energia di affinità elettronica

si misura in kJ/mole

si indica con F

l'energia di affinità elettronica è proporzionale all'aumento degli elettroni (può essere di 1S, 2S o 3S affinità elettronica)

ESEMPIO

A_(g) + e^- T A_(g)^- + F₁

anione o ione negativo

A_(g)^- + e^- T A_(g)^-2 + F₂

A_(g)^2- + e^- T A_(g)^-2 + F₃

3. ELETTRONEGATIVITA'

Riguarda due o più elettroni

È alla base dei legami chimici

È la tendenza di un atomo, quando interagisce con più atomi, di strappare elettroni

chi li strappa ha un'alta elettronegatività T a destra della tavola periodica

chi li perde ha una bassa elettronegatività T a sinistra della tavola periodica

L'elemento più elettronegativo è il fluoro (4) T in alto a destra della tavola

Gli elementi meno elettronegativi sono il francio e il cesio (0.7) T in basso a sinistra della tavola