Appunti VERIFICATO
Tavola periodica
Università degli Studi di Napoli - Federico II biotecnologie per la salute Curriculum medico clinico 2021
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Di cosa parla
- Storia della Tavola Periodica:
- La scoperta degli elementi è stata un processo lungo, con elementi antichi (Carbonio, Oro, Rame) e successivi isolamenti che hanno portato il numero di elementi conosciuti da 31 (1800) a 63 (1865).
- Nel 1869, Dmitrij Ivanovic Mendeleev e Lothar Meyer svilupparono schemi di classificazione simili, notando che proprietà fisiche e chimiche ricorrono periodicamente in base al peso atomico crescente (all'epoca non si conosceva il numero atomico).
- Nel 1913, Henry Moseley introdusse il concetto di numero atomico (Z) come numero di protoni, identificando la base corretta per l'ordinamento.
- L'UNESCO ha proclamato il 2019 "Anno Internazionale della Tavola Periodica" per celebrare i 150 anni dalla pubblicazione di Mendeleev.
- Struttura della Tavola Periodica:
- È composta da 7 file orizzontali (periodi) e 18 colonne verticali (gruppi).
- Due file separate in basso contengono Lantanidi e Attinidi.
- Esempi di gruppi specifici includono: Gruppo 1 (Metalli alcalini), Gruppo 2 (Metalli alcalino-terrosi), Gruppo 16 (Calcogeni), Gruppo 17 (Alogeni), Gruppo 18 (Gas rari o nobili).
- Sono identificate le serie di metalli di transizione (riempimento orbitali d) e metalli di transizione interna (Lantanidi e Attinidi, riempimento orbitali f).
- Proprietà Periodiche:
- Le proprietà degli atomi sono funzioni periodiche del loro numero atomico Z.
- Carica Nucleare Effettiva (Zeff): È la carica nucleare reale (Z) meno l'effetto di schermo elettronico (σ). Maggiore è Zeff, maggiore è l'attrazione del nucleo sugli elettroni esterni e minore è il raggio atomico.
- Raggio Atomico: Definito come metà della distanza tra i centri di atomi uguali adiacenti.
- Aumenta lungo il gruppo (per aumento del numero quantico principale e dei gusci superiori).
- Diminuisce lungo il periodo (per aumento di Zeff e maggiore attrazione nucleare).
- Raggio Ionico:
- Anioni: Più grandi dell'atomo neutro corrispondente (aumento delle repulsioni elettrone-elettrone).
- Cationi: Più piccoli dell'atomo neutro corrispondente (rimozione di elettroni e riduzione delle repulsioni).
- In una serie isoelettronica, il raggio diminuisce all'aumentare della carica nucleare.
- Energia di Ionizzazione (I): Energia minima per rimuovere un elettrone da un atomo o ione gassoso. I < I' < I'' (energia successiva).
- Generalmente aumenta da sinistra a destra lungo il periodo (minore volume atomico, maggiore attrazione).
- Generalmente diminuisce dall'alto verso il basso lungo il gruppo (maggiore distanza nucleo-elettrone).
- Affinità Elettronica: Variazione di energia quando un elettrone è aggiunto a un atomo gassoso (processo esotermico, energia liberata).
- Gli alogeni hanno affinità elettroniche molto negative (stabili ioni negativi).
- I gas nobili hanno affinità elettroniche altamente positive (sfavorevole aggiungere elettroni a un sottolivello superiore).
- Gli elementi del gruppo 5A hanno affinità elettroniche meno negative o positive a causa dei sottolivelli p semipieni.
- Generalmente diminuisce lungo il gruppo e aumenta lungo il periodo.
- Elettronegatività: Misura la tendenza di un atomo ad attrarre elettroni di legame.
- Aumenta lungo il periodo e diminuisce lungo il gruppo (massima per il Fluoro, minima per il Cesio).
- Classificazione degli elementi in base alle proprietà elettriche:
- Metalli: Buoni conduttori, bassa energia di ionizzazione, formano cationi, lucenti.
- Non metalli: Isolanti, alta affinità elettronica, formano anioni, non lucidi.
- Semimetalli: Semiconduttori, proprietà intermedie.