Cos'è la periodicità chimica? Caratteristiche principali

il periodicità chimica o periodicità delle proprietà chimiche è la variazione regolare, ricorrente e prevedibile nelle proprietà chimiche degli elementi quando il numero atomico aumenta.

In questo modo, la periodicità chimica è la base di una classificazione di tutti gli elementi chimici in base al loro numero atomico e alle loro proprietà chimiche.

La rappresentazione visiva della periodicità chimica è nota come tavola periodica, tabella di Mendeleïev o classificazione periodica degli elementi.

Questo mostra tutti gli elementi chimici, ordinati in ordine crescente dei loro numeri atomici e organizzati secondo la loro configurazione elettronica. La sua struttura riflette il fatto che le proprietà degli elementi chimici sono una funzione periodica del loro numero atomico.

Questa periodicità è stata molto utile, dal momento che ha permesso di prevedere alcune proprietà di elementi che occuperebbero posti vuoti nella tabella prima che fossero scoperti.

La struttura generale della tavola periodica è una disposizione di righe e colonne in cui gli elementi sono disposti in ordine crescente di numeri atomici.

Ci sono un gran numero di proprietà periodiche. Tra i più importanti spiccano il carico nucleare effettivo, legato alla dimensione atomica e alla tendenza a formare ioni, e il raggio atomico, che influenza la densità, il punto di fusione e il punto di ebollizione.

Fondamentali sono anche il raggio ionico (influenza le proprietà fisiche e chimiche di un composto ionico), il potenziale di ionizzazione, l'elettronegatività e l'affinità elettronica, tra gli altri.

Le 4 proprietà periodiche principali

Radio atomica

Si riferisce a una misura relativa alle dimensioni dell'atomo e corrisponde alla metà della distanza tra i centri di due atomi che stanno entrando in contatto.

Attraversando un gruppo di elementi chimici nella tavola periodica dall'alto verso il basso, gli atomi tendono ad allargarsi, poiché gli elettroni più esterni occupano livelli di energia più lontani dal nucleo.

Questo è il motivo per cui si dice che il raggio atomico aumenta con il periodo (dall'alto verso il basso).

D'altra parte, andando da sinistra a destra nello stesso periodo della tabella aumenta il numero di protoni ed elettroni, il che significa che la carica elettrica aumenta e, quindi, la forza attrattiva. Questo fa sì che tenda a diminuire la dimensione degli atomi.

Energia di ionizzazione

È l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo neutro.

Quando un gruppo di elementi chimici viene attraversato nella tavola periodica dall'alto verso il basso, gli elettroni dell'ultimo livello saranno attratti dal nucleo da una forza elettrica in continua diminuzione, che si sta allontanando dal nucleo che li attrae.

Ecco perché si dice che l'energia di ionizzazione aumenta con il gruppo e diminuisce con il periodo.

elettronegatività

Questo concetto si riferisce alla forza con cui un atomo genera attrazione verso quegli elettroni che integrano un legame chimico.

L'elettronegatività aumenta da sinistra a destra per un periodo e coincide con la diminuzione del carattere metallico.

In un gruppo l'elettronegatività diminuisce con l'aumentare del numero atomico e con l'aumento del carattere metallico.

Gli elementi più elettronegativi si trovano nella parte in alto a destra della tavola periodica e gli elementi meno elettronegativi nella parte in basso a sinistra del tavolo.

Affinità elettronica

L'affinità elettronica corrisponde all'energia che viene rilasciata nel momento in cui un atomo neutro prende un elettrone con il quale forma uno ione negativo.

Questa tendenza ad accettare gli elettroni diminuisce da cima a fondo in un gruppo e aumenta quando ci si sposta a destra di un punto.

Organizzazione degli elementi nella tavola periodica

Un elemento è posto nella tavola periodica in base al suo numero atomico (numero di protoni che ogni atomo di quell'elemento ha) e al tipo di sottolivello in cui si trova l'ultimo elettrone.

I gruppi o le famiglie di elementi si trovano nelle colonne della tabella. Questi hanno proprietà fisiche e chimiche simili e contengono lo stesso numero di elettroni al massimo livello di energia esterna.

Attualmente, la tavola periodica è composta da 18 gruppi ciascuno rappresentato da una lettera (A o B) e un numero romano.

Gli elementi dei gruppi A sono noti come rappresentanti e quelli dei gruppi B sono chiamati elementi di transizione.

Inoltre ci sono due serie di 14 elementi: la cosiddetta "terra rara" o transizione interna, nota anche come serie di lantanidi e attinidi.

I periodi sono nelle righe (linee orizzontali) e sono 7. Gli elementi di ciascun periodo hanno in comune lo stesso numero di orbitali.

Tuttavia, a differenza di ciò che accade nei gruppi della tavola periodica, gli elementi chimici in uno stesso periodo non hanno proprietà simili.

Gli elementi sono raggruppati in quattro gruppi secondo l'orbitale dove si trova l'elettrone di energia più alta: s, p, d e f.

Famiglie o gruppi di elementi

Gruppo 1 (famiglia di metalli alcalini)

Ognuno ha un elettrone al massimo livello di energia. Questi creano soluzioni alcaline quando reagiscono con l'acqua; da qui il suo nome.

Gli elementi che compongono questo gruppo sono potassio, sodio, rubidio, litio, francio e cesio.

Gruppo 2 (famiglia di metalli alcalino-terrosi)

Contengono due elettroni nell'ultimo livello di energia. Magnesio, berillio, calcio, stronzio, radio e bario appartengono a questa famiglia.

Gruppi da 3 a 12 (famiglia di metalli di transizione)

Sono piccoli atomi. Sono solidi a temperatura ambiente, ad eccezione del mercurio. In questo gruppo spiccano ferro, rame, argento e oro.

Gruppo 13

Elementi di tipo metallico, non metallico e semi-metallico partecipano a questo gruppo. È costituito da gallio, boro, indio, tallio e alluminio.

Gruppo 14

Il carbonio appartiene a questo gruppo, un elemento fondamentale per la vita. Sono elementi semimetallici, metallici e non metallici.

Oltre a carbonio, stagno, piombo, silicio e germanio fanno parte di questo gruppo.

Gruppo 15

È costituito da azoto, che è il gas con la maggiore presenza nell'aria, così come l'arsenico, il fosforo, il bismuto e l'antimonio.

Gruppo 16

In questo gruppo c'è ossigeno e anche selenio, zolfo, polonio e tellurio.

Gruppo 17 (famiglia di alogeni, dal greco "sale-forming")

Sono facili da catturare elettroni e sono non metalli. Questo gruppo è composto da bromo, astato, cloro, iodio e fluoro.

Gruppo 18 (gas nobili)

È gli elementi chimici più stabili, dal momento che sono chimicamente inerti poiché i loro atomi hanno riempito l'ultimo strato di elettroni. Sono un piccolo presente nell'atmosfera terrestre, ad eccezione dell'elio.

Infine, le ultime due file all'esterno del tavolo corrispondono alle cosiddette terre rare, lantanidi e attinidi.

riferimenti

1. Chang, R. (2010). Chimica (Vol. 10). Boston: McGraw-Hill.
2. Brown, T. L. (2008). Chimica: la scienza centrale. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall.
3. Petrucci, R. H. (2011). Chimica generale: principi e applicazioni moderne (Vol. 10). Toronto: Pearson Canada.
4. Bifano, C. (2018). Il mondo della chimica. Caracas: Fondazione polare.
5. Bellandi, F & Reyes, M & Fontal, B & Suárez, T & Contreras, R. (2004). Elementi chimici e loro periodicità. Mérida: Università delle Ande, VI Scuola venezuelana per l'insegnamento della chimica.
6.  Cos'è la periodicità? Rivedi i tuoi concetti di chimica. (2018). ThoughtCo. Estratto il 3 febbraio 2018 da https://www.thoughtco.com/definition-of-periodicity-604600