SSIS 2006/2007 . VII Ciclo . Classe A059 Scienze Integrate

Unità Didattica

La TAVOLA PERIODICA

a cura di Maddalena Galli

Università degli Studi di Ferrara

1787: il chimico Lavoisier suggerisce di chiamare i nuovi elementi con nomi che ne ricordino le proprietà.

Fino al Medioevo erano noti 9 elementi, a cui gli scienziati avevano dato nomi senza usare un criterio particolare per la scelta.

Argento Ag Idrogeno H Oro Au Calcio Ca Rame Cu Ossigeno O Ferro Fe Azoto N Potassio K

Infine sono state introdotte delle notazioni sintetiche: i simboli chimici.

copper

kupfer cuivre

rame

oro, da “aurum”: scintillante

Facciamo ordine tra gli elementi

chimici!

azoto, che non mantiene la vita

Rame Solido Peso atomico: 63,546

Potassio Solido Peso atomico: 39,0983

Argento Solido Peso atomico: 107,8683

Idrogeno Gassoso Peso atomico: 1,00794

Ossigeno Gassoso Peso atomico: 15,9994

Oro Solido Peso atomico: 196,96655

Ferro Solido Peso atomico: 55,845

Azoto Gassoso Peso atomico: 14,0067

Calcio Solido Peso atomico: 40,078

Ma… come avrà fatto?

? Ma quanta confusione!

Gli elementi chimici hanno caratteristiche molto

diverse!

Nel 1871 Mendeleev ha costruito la tavola periodica,

per orientarsi facilmente tra gli elementi chimici.

Facciamo ordine come ha fatto

Mendeleev!

Costruiamo una tessera per ogni elemento allora

conosciuto

Simbolo

Stato Fisico Carattere

più o meno metallico

Peso atomico

Proviamo a disporli su più righe, facendo corrispondere

lungo le colonne elementi con proprietà fisiche e chimiche

simili…

Facciamo ordine come ha fatto Mendeleev Ordiniamo gli elementi secondo il loro peso atomico crescente.

Ma così non è utile!

Così Mendeleev costruì la prima tavola periodica

Ma l’argon dove lo mettiamo?

è un non metallo gassoso

ha un peso atomico compreso tra quello

del potassio e del calcio.

In questo metodo c’è qualcosa che

non va…

Il numero atomico degli elementi è il numero di

elettroni dell’atomo.

Infatti poi si scoprì che l’atomo è costituito da

particelle…

… e gli elementi vennero ordinati secondo il numero

atomico crescente.

Ora funziona tutto! Anche l’Argon ha

trovato posto!

Ricorda Gli elettroni si muovono intorno al nucleo su livelli energetici diversi.

Regola dell’ottetto Un atomo è stabile quando ha 8 elettroni nel livello energetico più esterno.

Per trovare stabilità gli atomi tendono a

legarsi.

Gli elementi con pochi elettroni nel livello energetico più esterno tendono

a cederli MENTRE

quelli a cui ne mancano pochi tendono ad acquisirli.

Come si legge la tavola periodica?

stesso gruppo implica stesse caratteristiche chimiche e fisiche.

le proprietà (periodiche) cambiano gradualmente al crescere del numero atomico.

L’Elio fa eccezione: è stabile con soli 2 elettroni nel livello più esterno

1 elettrone nel livello energetico più esterno

3 elettroni 2 elettroni

8 elettroni, quindi hanno il livello energetico più esterno completo

4 elettroni

5 elettroni 6 elettroni 7 elettroni

lantanidi attinidi

Le serie dei lantanidi e attinidi corrispondono al riempimento degli orbitali f.

Approfondimento: gli orbitali L’atomo ha una struttura molto complessa. Ogni modello usato per rappresentarlo non lo descrive in maniera esatta e completa, ma ne sottolinea un certo aspetto.

Gli elementi di transizione corrispondono al riempimento degli orbitali d.

Orbitali s

Orbitali p

Orbitali d

Orbitali f

Modello a orbitali Modello a orbite

NaCl è il sale da cucina!

Elettronegatività Proprietà di attrarre gli elettroni messi in gioco in un legame.

Gli elementi del I Gruppo, con 1 elettrone nel livello energetico più esterno, si legano

facilmente con quelli del VII Gruppo, a cui manca un elettrone per completarlo. Gli elementi del II Gruppo con quelli del VI…

La tavola periodica può dirci anche se un elemento è solido, liquido o gassoso…

… e se ha carattere più o meno metallico

Metalli Non Metalli

A temperatura ambiente sono solidi (tranne il mercurio, è liquido)

A temperatura ambiente possono essere solidi, liquidi o gassosi

Sono lucenti Sono opachi

Sono plastici, cioè si possono deformare (duttili e malleabili)

Sono fragili (non si piegano ma si rompono)

Sono buoni conduttori di calore ed elettricità

Non conducono il calore e l’elettricità

Ma non è tutto così schematico! Ci sono elementi che possono comportarsi sia da metallo che da non metallo, per esempio l’Alluminio (Al), il Cromo (Cr), il Manganese (Mn), …

Simbolo

Stato fisico

Nome

n. atomico

• Gruppo I: ha un elettrone nel livello energetico più esterno e tende a cedere elettroni nei legami • È un metallo

• Ha elettronegatività bassa

Documenti, prego!

La carta d’identità degli elementi

Peso atomico

22,991

Oltre a identificare gli elementi, a cosa serve la

tavola?

Per esempio, se conosco come si comporta il Berillio, posso dedurre che

anche il Magnesio e il Calcio, che appartengono allo stesso gruppo, si

comportano in modo analogo.

Ci permette di conoscere il comportamento di molti

elementi ricordandone pochi.

Ma se invece che tra gli elementi chimici, devo orientarmi in un bosco?