La tavola periodica

La tavola periodica

Lezione realizzata dal prof. P. B. Giandonato @profgiando

Gli elettroni di valenza

La legge della periodicità afferma che le proprietà fisiche e chimiche degli elementi sono una funzione periodica del loro numero atomico (il cui simbolo è Z). La periodicità degli elementi è dovuta alla disposizione dei loro elettroni più esterni intorno al nucleo, chiamati elettroni di valenza.
Gli elementi del primo gruppo come litio (Li), sodio (Na), potassio (K) hanno tutti un solo elettrone nel sottolivello più esterno s detto guscio di valenza.

Gli elettroni di valenza

Anche gli elementi berillio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), stronzio (Sr) e bario (Ba) hanno proprietà chimiche e fisiche simili perché le loro strutture elettroniche esterne sono simili: nel guscio di valenza hanno tutti due elettroni.

La tavola periodica

1. La posizione occupata da ciascun elemento dipende dal suo numero atomico Z: il numero di protoni nel nucleo dell'atomo.

2. Le righe formano 7 periodi. Il numero di ciascun periodo indica il livello principale di energia n sul quale si trovano gli elettroni di valenza (gli elementi del terzo periodo hanno gli elettroni di valenza sul livello con n = 3).

   Le proprietà degli elementi cambiano lungo un periodo perché il n. di elettroni di valenza cresce da sinistra a destra.

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3. Le colonne formano i gruppi. Gli elementi di uno stesso gruppo hanno identica configurazione elettronica esterna, per questo hanno proprietà chimiche e fisiche molto simili.

Per i gruppi esiste una doppia numerazione: da 1 a 18 è quella IUPAC, mentre in quella tradizionale vengono indicati con i numeri romani I-VIII i gruppi 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17, 18 della IUPAC. Al numero romano corrisponde il numero di elettroni di valenza.

I metalli alcalini e alcalino-terrosi

• I metalli alcalini sono nel gruppo I e includono litio (Li), sodio (Na), potassio (K). Questi elementi hanno una bassa energia di ionizzazione e sono altamente reattivi, specialmente con l'acqua. Hanno configurazione elettronica ns¹.

• I metalli alcalino terrosi sono nel gruppo II e includono il berillio (Be), il magnesio (Mg), il calcio (Ca). Questi elementi sono meno reattivi dei metalli alcalini. Hanno configurazione elettronica ns².

I metalli di transizione

I metalli di transizione sono elementi chimici appartenenti ai gruppi centrali della tavola periodica. La loro configurazione elettronica è caratterizzata dal fatto che gli elettroni di valenza vengono aggiunti nei sottolivelli d della shell elettronica esterna.

Hanno alta densità, elevati punti di fusione e di ebollizione, buona conducibilità termica ed elettrica.

I metalli del blocco p

I metalli del blocco p nella tavola periodica sono rappresentati da alcuni elementi del III, IV e V gruppo. Includono elementi come Alluminio (Al), gallio (Ga), stagno (Sn) e piombo (Pb).
La configurazione elettronica può variare a seconda del numero atomico e comunque presenta elettroni di valenza nel sottolivello p del guscio più esterno. Sono noti per avere proprietà metalliche, ma possono anche mostrare caratteristiche non metalliche a seconda delle condizioni.

I semimetalli

I semimetalli mostrano caratteristiche sia dei metalli che dei non metalli. Gli elementi più comunemente considerati semimetalli sono boro (B), silicio (Si), germanio (Ge), arsenico (As), antimonio (Sb) e tellurio (Te). La configurazione elettronica di un semimetallo può variare a seconda del suo numero atomico. Le loro caratteristiche li rendono importanti in elettronica.

Gli alogeni

Gli alogeni sono un gruppo di elementi chimici appartenenti al Gruppo VII (17) della tavola periodica, che comprende fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodio (I) e astato (At).
La loro configurazione elettronica è caratterizzata dal fatto che hanno sette elettroni nella loro orbitale più esterna ns²p⁵
Questa configurazione elettronica influisce sulle proprietà chimiche degli alogeni, inclusa la loro reattività e capacità di formare legami con altri elementi.

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Multiple Choice

In quale periodo e gruppo si trova il cloro?

• 3, VIII

• 3, VII

• 4, VIII

• 7, IV

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Multiple Select

Quali fra i seguenti elementi hanno il maggior numero di elettroni di valenza?

• Ca

• Sc

• F

• Br

• Se

Multiple Choice

Gli elementi del gruppo I sono:

• Metalli alcalini

• Metalli alcalino terrosi

• Alogeni

• Metalli di transizione

• Gas nobili

Multiple Choice

Gli elementi del gruppo VII sono:

• Metalli alcalini

• Metalli alcalino terrosi

• Alogeni

• Metalli di transizione

• Gas nobili

Multiple Choice

Gli elementi del gruppo II sono:

• Metalli alcalini

• Metalli alcalino terrosi

• Alogeni

• Metalli di transizione

• Gas nobili

Multiple Choice

Gli elementi del gruppo VIII sono:

• Metalli alcalini

• Metalli alcalino terrosi

• Alogeni

• Metalli di transizione

• Gas nobili

Multiple Choice

Gli elementi dal gruppo 3 al gruppo 12 sono:

• Metalli alcalini

• Metalli alcalino terrosi

• Alogeni

• Metalli di transizione

• Gas nobili