LA TAVOLA PERIODICA

È giunto il momento di prendere confidenza con la tavola periodica. Come sicuramente avete già intuito gli elementi chimici non sono riportati a caso nella tavola periodica, infatti in base alla loro posizione è possibile prevedere quali saranno le loro caratteristiche e come si comporteranno in determinate condizioni.
Per il momento partiamo dal concetto che ogni RIGA della tavola periodica costituisce un PERIODO, mentre ogni COLONNA costituisce un GRUPPO.
Le proprietà e soprattutto il comportamento degli elementi variano scorrendo da sinistra a destra (o viceversa) lungo un periodo, mentre gli elementi presenti in una colonna (o gruppo) avranno un comportamento simile. Iprincipali gruppi che dovete saper riconoscere sulla tavola periodica sono i METALLI ALCALINI, i METALLI ALCALINO TERROSI, gli ALOGENI e i GAS NOBILI. Dovete inoltre essere in grado di distinguere i METALLI dai NON METALLI e (solo per i più secchioni) anche i SEMIMETALLI.

Oltre alla vostra inseparabile tavola periodica che porterete con voi ogni volta che c'è chimica, può essere molto utile questo sito internet che vi invito a visitare e ad esplorare.

https://ptable.com/

METALLI

Nella tavola periodica che vedete qui sopra sono evidenziati con i colori tutti i metalli, mentre i non metalli sono lasciati in grigio.
Possiamo vedere che i metalli occupano in pratica tutta la parte sinistra della tavola periodica. In genere hanno una bassa elettronegatività, specialmente quelli posizionati più a sinistra (essi infatti non hanno nessun interesse ad attirare elettroni, ma anzi cercano di "disfarsene" per raggiungere l'ottimale configurazione ad ottetto). Per lo stesso motivo il loro numero di ossidazione è sempre positivo e quando formano degli ioni formano sempre ioni positivi ( o cationi).
Molti metalli hanno più numeri di ossidazione e possono formare composti diversi con lo stesso elemento, ad esempio il ferro può avere numero di ossidazione +2 (con l'ossigeno forma FeO) oppure +3 (con l'ossigeno forma Fe₂O₃)
I metalli si dividono in vari gruppi; metalli di post transizione, metalli del gruppo d (si chiamano così come avrete senza dubbio immaginato perché riempiono, nella loro configurazione elettronica anche uno o più orbitali d), lantanidi, attinidi, metalli alcalino terrosi e metalli alcalini. Cercate di ricordare questi due ultimi gruppi.

METALLI ALCALINI Litio (Li) Sodio (Na) Potassio (K) Rubidio (Rb) Cesio (Cs) Francio (Fr) Possiedono un solo elettrone nei loro obitali o gusci di valenza che è sempre un orbitale n s1. Il loro numero di ossidazione è sempre +1 e formano sempre ioni positivi di carica 1+.

SEMIMETALLI

Come si può intuire dal nome si tratta di elementi che hanno caratteristiche intermedie tra i metalli e i non metalli, si tratta in partica di soli sette elementi: Boro, Silicio, Germanio, Arsenico, Antimonio, Tellurio e Polonio.

NON METALLI

Quelli evidenziati con i colori qui sopra sono invece i non metalli, come vedete sono decisamente in minoranza rispetto ai metalli.
Quattro tra questi elementi sono basilari per noi esseri viventi, idrogeno, carbonio, azoto e ossigeno costituiscono la maggior parte delle molecole organiche, il nostro corpo ad esempio è formato in gran parte proprio da questi quattro elementi.
L'ossigeno e l'idrogeno sono tra i più reattivi elementi anche nella chimica inorganica ed entrano in un gran numero di composti.

IDROGENO

Avendo un solo elettrone c'è poco da scegliere! La valenza dell'idrogeno è sempre 1, ma il suo numero di ossidazione può essere +1 o -1. Nella maggior parte dei casi l'idrogeno "cede" il suo elettrone ad atomi più elettronegativi, in questo caso il numero di ossidazione è +1 (es. HCl acido cloridrico, H₂O acqua, HNO₃ acido nitrico). Quando si combina con i metalli l'idrogeno assume numero di ossidazione negativo, cioè diciamo che "accetta" o "riceve" dai metalli un elettrone (es. NaH idruro di sodio, AlH₃ idruro di alluminio)

OSSIGENO

L'ossigeno è un elemento che si da molto da fare, è estremamente reattivo e può combinarsi con quasi tutti gli altri elementi della tavola periodica. Ha un alto valore di elettronegatività (solo il fluoro è più elettronegativo) e spesso fa il prepotente strappando elettroni (tipicamente due) agli altri atomi. Quando succede infatti si dice che l'elemento è stato ossidato, questa definizione "ossidazione" si usa anche quando non è l'ossigeno a strappare elettroni. La cosa ci riguarda da vicino perché se stai leggendo questa pagina e rimani in vita lo devi all'ossigeno che proprio in questo momento sta ossidando le sostanze che hai mangiato a cena o a colazione e fornisce così energia al tuo organismo.
Il numero di ossidazione dell'ossigeno è quasi sempre -2 tranne nei perossidi in cui è -1 (come in H₂O₂)

Tra i non metalli da ricordare sono gli alogeni e i gas nobili

ALOGENI Fluoro (F) Cloro (Cl) Bromo (Br) Iodio (I) Astato (At) Sono tutti atomi molto elettronegativi, cioè hanno una forte capacità di attirare elettroni. Il fluoro a sempre numero di ossidazione -1, questo significa che "cerca disperatamente" qualcuno a cui "rubare" un elettrone. Il motivo è semplice da capire: al fluoro con i suoi 9 elettroni ne basta appunto uno per arrivare al sospirato ottetto (configurazione del Neon). Gli altri alogeni hanno tutti numero di ossidazione -1, ma possono avere anche numeri di ossidazione positivi.

Ad esempio il cloro può rubare un elettrone a qualcuno (come al sodio) e raggiungere così l'ottetto, ma può anche provare a cedere uno o più dei suoi elettroni per cercare di raggiungere la configurazione del neon. Esso quindi può assumere come numero di ossidazione i valori +1, +3, +5, +7. La stessa cosa vale anche per gli altri alogeni.

QUAL E' IL CONCETTO?

Ogni atomo cerca di raggiungere una configurazione elettronica uguale o almeno vicina a quella dei gas nobili. Per farlo gli atomi devono quasi sempre farsi prestare o mettere in compartecipazione o disfarsi di uno o più elettroni. Quando si forma un legame chimico tra due elementi significa che in qualche modo sui loro orbitali esterni succede qualcosa che li porta a essere uguali o almeno ad assomigliare a un gas nobile.