La tavola periodica degli elementi CAPITOLO La tavola periodica degli elementi 12 Indice La struttura della tavola periodica Proprietà periodiche degli elementi I gruppi della tavola periodica I periodi 1

La struttura della tavola periodica 1 CAPITOLO 12. IL SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI La struttura della tavola periodica La tavola periodica moderna è costruita secondo il numero atomico crescente. Nella tavola in figura gli elementi sono disposti in 18 colonne (verticali) che prendono il nome di gruppi o famiglie chimiche, con proprietà chimiche e fisiche simili, e in 7 righe orizzontali che indicano i periodi. Secondo la numerazione tradizionale le colonne sono suddivise in 8 gruppi A, in 7 gruppi B e un gruppo 8B costituito da 3 colonne. 2

Proprietà periodiche degli elementi 2 Proprietà periodiche degli elementi Il carattere periodico di alcune proprietà fisiche degli elementi riguarda l’energia di 1a ionizzazione, l’affinità elettronica e il raggio atomico. In ogni periodo della tavola periodica si riscontra un comportamento crescente dell’energia di prima ionizzazione. Grafico dell’energia di 1a ionizzazione in funzione del numero atomico per i primi 38 elementi. 3

Proprietà periodiche degli elementi 2 Proprietà periodiche degli elementi Per affinità elettronica di un elemento s’intende la capacità di un atomo isolato allo stato gassoso di acquistare elettroni. Andamento dell’affinità elettronica all’interno della tavola periodica. 4

Proprietà periodiche degli elementi 2 Proprietà periodiche degli elementi I raggi atomici e i raggi ionici in picometri (pm). Anche il raggio atomico varia in modo regolare e periodico con il numero atomico. Il raggio atomico diminuisce con gradualità lungo un periodo da sinistra verso destra, mentre aumenta, nell’ambito di un gruppo, man mano che si scende verso il basso. 5

I gruppi della tavola periodica 3 I gruppi della tavola periodica In ciascun gruppo gli elementi hanno proprietà simili perché hanno lo stesso numero di elettroni nel livello più esterno. Infatti sono gli elettroni del livello esterno, chiamati elettroni di valenza, che partecipano ad una reazione con altri atomi. Come esempio consideriamo gli elementi del gruppo 1A, i metalli alcalini. Le configurazioni elettroniche per Li, Na e K sono: 3Li 1s2 2s1 11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 6

I gruppi della tavola periodica 3 I gruppi della tavola periodica Gli elementi del gruppo 1A tendono a perdere facilmente l’elettrone più esterno trasformandosi in uno ione con una carica positiva. Ad esempio: 7

I gruppi della tavola periodica 3 I gruppi della tavola periodica Gli elementi del gruppo 7A, gli alogeni (non metalli), hanno sette elettroni nel livello più esterno del tipo ns2 np5. Questi elementi tendono ad acquistare un elettrone trasformandosi in ioni negativi. Atomi o ioni che presentano la stessa configurazione elettronica sono detti isoelettronici. 8

4 I periodi 9 Nella tavola periodica si individuano sette periodi. In ciascun periodo ogni elemento ha un elettrone in più rispetto a quello che lo precede, per cui si ha una modificazione delle proprietà che passano con gradualità da un carattere metallico (1A) ad uno non metallico (7A). Na Mg Al Si P S Cl In figura sono rappresentati gli elementi del 3° periodo. Tali elementi mostrano una modificazione delle proprietà. 9