Chimica / La tavola periodica e le proprietà degli elementi

In copertina "GAUDEAMUS IGITUR"

Decisamente a fettine comincio a scrivere. La tavola periodica è alla base della chimica perchè permette di avere sotto occhio il maggior numero di informazioni relative alla materia. Un buon chimico dovrebbe sapere gli elementi a memoria. E' la migliore classificazione degli elemtni che abbiamo a disposizione. La tavola si ottiene mettendo gli elementi in ordine crescente di peso (atomico) o di numero atomico. Se si ha l'accuratezza di andare a capo ogni volta che la moderna quantistica ci mostra il ripetersi del numero degli elettroni di legame negli atomi suddetti, quindi nel primo PERIODO solo due e così via, si ottiene che si incolonnano elementi con proprietà simili in fasce.

La tabella che ho postato si trova a Parma per cinque euro e ha una bella caratteristica. In colore diverso sono segnati i vari blocchi. In giallo il blocco "s", in arancio il blocco "d", in blu il blocco "p", in verde il blocco "f". Questi stanno a dindicare che gli orbitali (orbite possibili di un elettrone) che stiamo riempiendo sono appunto quelli contrassegnati dalla lettera. Del concetto di orbitale parleremo meglio più avanti.

Passiamo alle proprietà periodiche degli elementi. Anzitutto il raggio dell'atomo in questione diminuisce lungo il periodo per la maggiore carica nucleare e aumenta lungo il gruppo, per il riempimento di un orbitale a energia maggiore. Stessa cosa per il raggio dello ione (attenzione a pensare che un atomo, che ionizzato è uguale all'Argo, abbia il suo stesso raggio: cambia la carica nucleare!) . Raggio ionico e raggio atomico quindi seguono un andamento simile.

Veniamo ad altre proprietà periodiche. L'affinità elettronica e il potenziale di ionizzazione contribuiscono alla definizione di elettronegatività. Sono rispettivamente l'energia che l'atomo libera ACQUISTANDO un elettrone e l'energia che va fornita all'atomo per PERDERNE uno. Entrambe aumentano lungo il periodo per via del riempimento dell'orbitale e diminuiscono lungo il gruppo. Perdere elettroni è un processo che richiede energia; acquistarne il contrario. L'elettronegatività secondo una definizione è data dalla differenza tra le medesime. Secondo un'altra è direttamente proporzionale al momento magnetico dell'atomo.

Definiamo ora il concetto di orbitale. Diciamo che per il principio di indeterminazione di Heisemberg non possiamo sapere dove un elettrone transita di preciso, allora invece del concetto di orbita si definisce l'orbitale come l'armonica sferica che descrive l'insieme delle orbite percorribili.
Gli orbitali hanno diverse forme a seconda di diversi numeri denominati numeri quantici, forniti dall'espressione di Schroedinger.

Partendo da sinistra il primo gruppo è definito dei metalli alcalini, il secondo metalli alcalino-terrosi, poi nel blocco "d" ci sono i metalli di transizione di proprietà simili e a seguire, la metà superiore del blocco "p" è definita dei non metalli. Il blocco "f" è anche detto dei lantanidi e degli attinidi, sono elementi dalla proprietà simili, radioattivi e chiamati "terre rare". Dopo l'elemento di numero atomico 92 gli altri sono tutti artificiali e sono stati prodotti per pochissimo tempo.

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