LA CHIMICA FACILE - Lezione 03 - La Tavola Periodica

terza lezione del mio corso della chimica facile in questa lezione parlerò della tavola periodica quindi vedremo quali sono le tue piran periodiche degli elementi e vedremo alcune loro caratteristiche fisiche con cui questa tavola è organizzata quindi raja tommy co le legge di ionizzazione le lettere negatività poi andremo in dettaglio a vedere ogni singolo aspetto della tavola periodica quindi vedremo le sottocategorie in cui è suddivisa principalmente i metalli e non metalli vedremo in particolare la famiglia del carbonio e dell'azoto e i gas nobili spiegherò che cos'è la regola dello tetto e vedremo come questa spiega i

legami chimici ovviamente anche qui ci saranno alcune esercitazioni cominciamo la prima tavola periodica è stata quella di de mitri mendler uno scienziato russo che metteva in ordine elementi chimici in base al loro peso atomico crescente inoltre ha notato che alcune caratteristiche degli elementi chimici messi in ordine in quel modo si rivedevano in modo regolare infatti non è un caso se queste proprietà riflettono lo schema della configurazione elettronica vista nella lezione precedente inoltre lui in questo elenco che aveva stilato aveva lasciato dei posti vuoti immaginando che ci fossero degli elementi che ancora dovevano essere scoperti infatti

qui vediamo al punto 68 e 70 dei punti interrogativi perché lui ha immaginato che questi posti fossero occupati dai limiti chimici che ancora dovevano essere scoperti ricordo che lui ha vissuto nella russia del xix secolo in un momento in cui la scienza chimica stava muovendo i primi passi abbiamo visto nella lezione precedente che cos'è la configurazione elettronica e vediamo che tutti gli elementi chimici che si trovano sulla stessa colonna hanno come ultimo guscio la stessa configurazione elettronica infatti gli elettroni più esterni di un atomo condizionano le loro proprietà chimiche quindi di fatto in modo con

cui interagiscono con l'ambiente esterno quindi come reagiscono con gli atleti chimici o come si legano con gli altri eventi chimici quindi gli atomi che hanno la stessa configurazione elettronica nel guscio esterno formano gli stessi legami chimici e qui vediamo che ha toni che si trovano nella stessa colonna adesso lo devo cosa vuol dire hanno alla fine la stessa configurazione elettronica esterna quindi se prendiamo in considerazione un pezzo della tavola periodica come esempio vediamo alcuni elementi chimici possiamo dire che ogni gruppo della tavola periodica ovvero ogni colonna riunisce gli elementi con la stessa configurazione elettronica del

guscio più esterno e l'abbiamo visto in questa tabella tutti questi sono elementi dello stesso gruppo quindi sulla stessa colonna questo gli fa acquisire le stesse proprietà chimiche come ad esempio la famiglia del carbonio dell'azoto che vedremo più tardi in questa stessa lezione mentre ogni periodo della tavola periodica corrisponde a riempimento di un livello energetico infatti più a destra c'è l'esempio del secondo livello in particolare ad esempio il litio il berillio il boro e carbonio azoto ossigeno il fluoro e il neon anno come ultimo guscio tutti ii livello energetico possiamo dire che nel periodo precedente l'idrogeno

e lelio anno gli elettroni tutti nell'ultimo guscio che il primo olio energetico e il sodio magnesio dominio si dice fosforo zolfo cloro e ergono invece hanno come l'ultimo guscio il terzo energetico vedremo beni che ogni periodo corrisponde a un livello energetico infatti qui vediamo che i gruppi sono le colonne quindi si sviluppano in modo verticale i periodi invece sono le righe e si sviluppano in modo orizzontale i gruppi sono tutti quegli atomi che hanno lo stesso numero di elettroni nell'ultimo guscio mentre i periodi sono tutti quegli atomi che hanno lo stesso livello energetico come ultimo

guscio parliamo adesso della carica effettiva la carica nucleare effettiva è l'attrazione che nucleo esercita su gli elettroni di valenza il lettore di valenza sono quelli dell'ultimo guscio quindi immaginiamo nucleo fatto da protoni neutroni e poi eletto nei giorni intorno gli elettroni più distanti che sono quelli l'ultimo guscio subiscono l'attrazione dei protoni del nucleo tomic ovviamente scremata elettroni sottostanti più un elettrone è distante dal nucleo minore l'attrazione che quest'ultimo subisce sul retrone stesso però si definisce comunque come la carica effettiva il rapporto che c'è tra i protoni dentro il nucleo e gli elettroni nel guscio esterno

spostandosi verso destra in un periodo la carica nucleare effettiva che agisce sugli elettori di valenza ao metta e questo fa ridurre la già tonico mentre scendendo lungo un gruppo l'attrazione diminuisce per chi elettroni sono sempre più lontani quindi è ovvio che più un elettrone lontano e minore e questa carica effettiva mentre maggiori sono gli elettroni maggiore è l'attrazione verso l'interno e quindi questi sono costretti a ridurre il raggio atomico perché attratti dal nucleo interno vediamo adesso cosa era già tonico abbiamo visto nella lezione precedente che un atomo è costituito per lo più da spazio vuoto

spostandosi in un periodo da sinistra verso destra il raggio atomico diminuisce mentre spostandosi nel gruppo dall'atto s.basso gli atomi dilettano più grandi quindi i parole povere lungo un periodo aumentano gli elettroni nello stesso livello energetico ma rimangono sostanzialmente alla stessa distanza da noi perché stanno sempre nello stesso livello lecce dico quindi questi sono attratti in modo maggiore dal nucleo compattando così l'atomo e riducendo così i raggi mentre scendendo di gruppo si sale di livello i bush energetici superiori aumentano il raggio del nucleo perché gli elettroni possono orbitare più lontane al noto stesso quindi abbiamo detto

che il raggio nucleare diminuisce da sinistra verso destra e aumenta dall'alto verso il basso questa è una regola abbastanza generale in tutta la tavola periodica che cos'è l'energia di ionizzazione se un'auto ma perde un elettrone questo perde la sua neutralità vi ricordo che un atom neutro perché ha un numero di elettroni negativi pari al numero di protoni positivi e la sua magica è nulla se c'è un difetto o un eccesso di elettroni abbiamo uno ione che è negativo se c'è un eccesso di elettroni e si chiama nione ed è positivo se c'è un difetto di

elettroni si e si chiama capione l'energia di realizzazione è l'energia che deve essere fornita un atomo per strappargli un elettrone trasformandolo così in uno ione ad esempio il sodio a numero atomico 11 quindi vuol dire che ha 11 protoni quindi per essere neutro deve avere undici elettroni se fornisco dell'energia per strappare un elettrone al sodio il sodio rimane solamente con 10 elettroni quindi la sua somma algebrica della carica elettrica non è più neutra perché più 11 protoni meno 10 elettroni mi dà una carica etica pari a più uno quindi il sodio è diventato uno ione

in particolare un cattivone perché uno ione positivo viene definita quindi energia di prima ionizzazione l'energia per strappare il primo elettrone e nel caso del sodio corrisponde a 496 kilojoule 3 mole nelle prossime elezioni vedremo che cosa è una mole sappiate adesso che una mole è un numero definito di auto mio numero molto grande e quindi questo valore significa che per strappare un singolo elettrone a ognuno di questi atomi di sodio di una mole di sodio quindi un numero molto grande di ato di sodio ci vogliono 496 kilojoule di energia quindi qui vediamo la formula sodio

neutro gassoso dopo la ionizzazione diventa sodio ione gassoso più l'elettrone che sia liberato se vediamo questo grafico vediamo che l'energia di realizzazione cresce lungo il periodo quindi i primi 20 chimici del periodo hanno una bassa energia nizzazione che man mano cresce fintanto che aumentano gli elettroni dentro l'ultimo guscio quindi l'energia di ionizzazione aumenta lungo un periodo da sinistra verso destra per ogni livello energetico questa è massima in corrispondenza dei cast nobili e del minimo invece per gli atomi che hanno un solo elettrone nell'ultimo guscio elettronico alla fine di questa lezione vedremo anche la regola dello

tetto e questo spiegherebbe molto questo fenomeno perché un atomo tende a completare il suo ultimo guscio che può ospitare fino a 8 elettroni da cui il nome della regola dello tetto quindi se un atomo a pochi elettroni gli conviene perderli per avere il guscio sottostante completo e quello esterno vuoto se invece a tanti elettroni in ultimo guscio vi conviene invece trattenere quelli che a e cercarne altri per riempire più facilmente sul tv show vedremo bene alla fine di questa edizione questo meccanismo con la regola dello detto andiamo avanti e parliamo dell'affinità elettronica un atomo allo

stato gassoso posso dire un elettrone sterno acquistando così una carica negativa infatti è il contrario di prima praticamente abbiamo che il foro al numero atomico 9 quindi a 9 protoni che il nucleo per essere neutro deve avere nove elettroni se acquisisce un elettrone dall'esterno proprio per la sua affida elettronica si ritrova con 10 elettroni e 9 protoni anche in questo caso la somma algebrica delle cariche non è neutra però è negativa quindi diventa un unione quindi se noi scendiamo lungo il gruppo soprattutto dei mercatini del unisce la finita elettronica l'elettrone è sempre lontano al lupo

quindi più l'elettrone è lontano dal nucleo quindi più il nucleo è grande ha un raggio grande e più difficilmente questo assorbirà elettrone dell'esterno ma questa non è una regola fissa ci sono anche le dovute eccezioni spostandosi verso destra in un periodo l'andamento è più regolare l'affinità elettronica aumenta da sinistra verso destra elettrone viene aggiunto in un livello via via più complicato in cui risente della carica nucleare effettiva sempre più crescente vediamo adesso che cos'è l'elettro negatività a differenza della fiera elettronica l'elettro negatività è la capacità che ha un atomo di attrarre a sé un elettrone

di legame cioè un elettrone già coinvolto in un legame chimico questa grandezza fisica fu introdotta dallo statunitense linus pauling che diete un valore arbitrario al fluoro pari a 4 e da esso valorizzò l'andamento degli altri enti chimici quindi diete un valore di riferimento a floro quattro e tutti gli altri in riferimento ad esso nella tavola periodica l'elettro negatività diminuisce dall'alto verso il basso ma aumenta da sinistra verso destra e qui vediamo una tavola periodica che fa vedere come i valori di elettro negatività seguono questo trend ovviamente qui floro è il più alto vediamo adesso l'andamento

periodico delle proprietà gli atomi che si trovano lungo lo stesso gruppo hanno una configurazione elettronica dell'ultimo show identica questo permette loro di svolgere gli stessi legami chimici rendendo periodiche le loro proprietà l'unica variante tra loro era già tonico per esempio qui vediamo tre gruppi secondo che il gruppo degli art carino terrosi settimo che il gruppo degli elogi ni viii che il gruppo dei cast nobili nel primo caso gli elementi del secondo guscio hanno solo due elettroni parenza la loro configurazione per tutti quanti è n ovvero ultimo livello energetico n s ii si definiscono quindi accarino

terrosi quelli del vii gruppo che sono gli alogeni tutti elementi del vii gruppo hanno 7 elettroni nell'ultimo guscio che il culo di valenza quindi di conseguenza a 7 elettroni di valenza la loro configurazione elettronica nel guscio esterno è n push energetico ns 2mp 5 e infine abbiamo il gruppo dei cast nobili dove tutti gli atomi hanno tutto l'ultimo guscio completo quindi non si legano con nessuno perché il loro guscio di valenza è completo e quindi non ha bisogno di condividere elettronico nate elementi vediamo adesso la tavola periodica e vediamo come si possono distinguere o classificare

i vari elementi per esempio abbiamo in metalli si possono presentare a diversi stadi aggregazione solido liquido o gassoso come l'ossigeno come floro come lo zolfo l'ossigeno gassoso lo zolfo e solido il cloro può presentarsi liquido però hanno la caratteristica di essere opachi di avere una pessima capacità a condurre corrente elettrica e calore ea cui di loro sono i costituenti principali degli esseri viventi come rossi c'e nel carbonio e l'azoto poi abbiamo invece i seni metalliche anno comportamento intermedio tra quello dei metalli devono metalli e fine abbiamo i metalli è certo il mercurio sono tutte allo

stato solido però hanno un aspetto lucente sono malleabili sono duttili e sono ottimi conduttori di corrente elettrica e calore ora esaminiamo le parti principali della tavola periodica e cominciò dall'idrogeno vedendolo in particolare perché è un alimento un po speciale infatti alimento più semplice presente in natura è formato solo da un protone e da un litro nei ed è il gas più leggero dell'aria in chimica si lega con tantissimi materiali ed è costituente principale anche degli esseri viventi lo troviamo nello zucchero del glucosio nella ammoniaca nell'acqua da solo viene anche utilizzato per riempire i dirigibili oppure

anche acd quindi nelle proteine che costituiscono il nostro corpo poi gli addominali e come vedete i metalli sono una grande porzione della periodica a loro volta suddivisi in diversi sottogruppi abbiamo i metalli alcalini sono il litio il sodio il potassio il rubidio il cesio e francia e ritroviamo nella soda caustica n o h nelle sale da cucina nhl e anche nel carbonato di sodio na2 ciò 3 praticamente sono quegli elementi che hanno un solo elettrone nell'ultimo guscio e che possono legarsi a formare sali ionici come quelli appena descritti possono perdere facilmente questo elettrone nell'ultimo guscio

per ionizzazione poi abbiamo invece i metalli alcalino terrose e che sono il berillio il magnesio che il calcio lo stronzio il vario e in radio e sono accomunati dal fatto che hanno due elettroni nell'ultimo guscio anche loro possono formare 7 ionici e sono costituenti anche degli esseri viventi in particolare ritroviamo nelle conchiglie sotto forma di carbonato di calcio e nelle nostre ossa sotto forma di fosfato di calcio poi abbiamo in italy di transizione che si dividono in altri sottogruppi vediamo per esempio adesso i lantanidi e gli anti niti i lantanidi e gli attivi sono tutti

quegli elementi chimici metallici che terminano con l'orbitale f vengono definite le terre rare e sono molto rari sulla terra ma sono stati rilevati in grandi quantità sulla superficie lunare e vengono utilizzati anche in tecnologia poi abbiamo i metalli del gruppo di ovvero tutti quei metalli i cui gli ultimi elettroni completano l'orbitale di infatti sono 40 elementi chimici che hanno l'orbitale di come ultimo orbitale sono tutti questi qua si chiamano in questo modo che la loro posizione nella tavola periodica tra tutti questi troviamo in particolare il ferro q bartolini che lo zirconio il tungsteno e così

via alcuni di questi metalli possano crearle allergie come quella del nickel e altri invece come lo zirconio passare questi bellissimi colori blu poi ed ema avanti e vediamo invece i metalli appartenenti al gruppo p ovvero i metalli che hanno i loro ultimi elettroni nel orbitale p in questo gruppo troviamo l'alluminio il gallo lo stagno piombo bismuto il polonio l'india e il filler ovvio anche questi metalli hanno quest'anno certezza particolare come vedete hanno anche loro alte temperature diffusione e ovviamente come tutti i metalli come ad esempio l'india hanno praticamente questa caratteristica di essere facilmente tutti poi

vediamo invece la categoria dei segni metalli qui troviamo elementi che hanno caratteristiche affini se a voi metalliche quello metalli e sono il boro il silicio e germanio le a seni con antimonio e il tellurio di qui troviamo in questa posizione della tavola periodica anche loro possono avere una lucentezza particolare però essendo nella classe di transizione trame tre lune tali possono essere anche i non traslucidi quindi avere verità ottiche simili a quelli dei metalli e soprattutto loro sono molto utile in tecnologia proprio per questa caratteristica di avere le caratteristiche sia metalliche che non metalliche ad esempio

li possiamo trovare nei cd riscrivibili poi ancora abbiamo in nome tali finalmente in home e tali sono cattivi conduttori termici ed elettrici sono opachi e non hanno un aspetto lucido sono tra gli elementi più importanti per gli esseri viventi tra cui l'azoto il carbonio e l'ossigeno ma abbiamo anche il fosforo zolfo e cloro fluoro selenio duomo e lo iodio il caso del carbonio è particolare perché può presentarsi sotto diverse forme per esempio sia il diamante che la grafite sono due forme in cui si può presentare il carbonio dipende in che modo i loro attoni si

strutturano e poi per esempio l'ufficio messi giorno molto importante per la vita sia perché costituisce molecole organiche come di zuccheri come i carboidrati e come le proteine ma sia perché è importante proprio il metabolismo cellulare c'è l'atmosfera ricche d'ossigeno ha permesso alla vita di evolversi rapidamente di creare animali complessi come noi di questa categoria e particolare vediamo la famiglia del carbonio ovvero sono gli elementi chimici che hanno quattro lettori nuovi dalle p ovvero sono tutti enti chimici questo clima che si trovano lungo la colonna del carbonio eccola qua il carbonio è l'elemento fondamentale che costituisce

gli esseri viventi maria triathon e della stessa famiglia possono fare quasi tutti gli stessi di g chimici il carbonio lo trovi ossia nelle molecole organiche degli zuccheri delle proteine dei lipidi che nei sali ionici che costituiscono i loro sistemi scheletrici e le conchiglie poi esiste un'altra cosa importante del carbonio la nostra atmosfera e nostra biosfera e la litosfera hanno creato i migliori anni questo equilibrio in cui interagiscono tra loro mantenendo costante il carbonio in atmosfera venere non ha avuto questa fortuna e l'eccesso di carbonio in atmosfera creato quell effetto serra molto forte molto particolare mentre

su marte non essendo c'è un'attività vulcanica ormai non c'è più il carbonio che in qualche modo veniva assorbito dalla crosta novene a più rimesse atmosfera invece sulla gara abbiamo questo ciclo costante di carbonio che dà la vita biologica ai vari processi naturali oggi si è messo anche l'uomo con le attività industriali vanno a creare un continuo scambio di carbonio nell'atmosfera nella litosfera e nella biosfera vado avanti e vediamo anche la famiglia dell'azoto ovvero tutti gli elementi chimici che si trovano sotto la colonna dell'azoto quindi la famiglia della zona è costituita da quegli elementi chimici che

hanno gli ultimi 5 elettroni del loro guscio esterno nell'orbita lette l'azoto costituisce quattro quinti dell'atmosfera terrestre un gas non tossico che tra è molto importante per i cippi biologiche delle piante ed è costituente importante del dna così come altri esponenti della stessa famiglia come fosforo si sospetta che sulla terra si sia generata una seconda forma di vita a base di carbonio dove però il fosforo viene sostituito dall'arsenico lo vedremo quando faremo biologia proprio perché come detto clima tutti gli elementi chimici che si trovano nella stessa colonna possono fare i stessi legami chimici quindi noi abbiamo

il dna con il fosforo stanno cercando di capire se sulla terra esistono dei batteri che nel loro dna al posto del fosforo anno l'asse dico proprio perché desse nico può fare gli stessi dei cani chimici del fosforo il faust viene anche utilizzato dall'industria d'esempio per fabbricare i fiammiferi poi vediamo finalmente i gas nobili sono tutti quegli elementi chimici che hanno un guscio elettronico completamente completo e per questo non fanno legami chimici con nessun altro elemento quindi per questo motivo lo si chiamano cast nobili e sono ad esempio il neon ma abbiamo anche lelio l'argon i

kripton e xenon per esempio non è uno viene utilizzato per fare le luci al neon però per esempio lelio viene utilizzato per gonfiare i palloncini per i bambini o ad esempio a che lo xenon che viene utilizzato spesso nell'industria detto questo è visto tutte le sottocategorie della tavola periodica vediamo una cosa importante ovvero la regola dello tetto ogni atomo cerca di completare la configurazione elettronica del proprio guscio energetico esterno se gli elettroni sono pochi è più progresso cederli come nel caso dei metalli alcalini a canio terrosi dove hanno uno o due elettroni nell'ultimo guscio se

invece sono molti come gli alogeni che hanno 7 elettroni in un telo guscio sono più propensi ad acquistarne questo è principio alla base dei legami chimici infatti ogni volta che vediamo come si formano legame chimico dobbiamo considerare la configurazione elettronica dell'ultimo guscio esterno che è il guscio con cui l'atomo interagisce con gli altri atomi da questo deduciamo che come detto prima i gas nobili che sono quegli elementi chimici che hanno l'ultimo guscio completamente completo ovviamente non si legano con nessuno quindi lei oil nè un largo nel kripton e xenon sono gli enti chimici che non

si legano con nessuno e sono attento e ambiente sempre dei gas quindi i legami chimici sono una conseguenza della necessità o tendenza degli atomi di mettere in comune oppure anche solo cedere o rubare elettroni di atri atomi per completare il proprio tetto quindi ad esempio qui abbiamo il sodio il fluoro nessuno dei due ha l'hobby dare completo però uno procedono elettrone l'altro lo acquista e entrambi completano protetto acquisiscono una carica elettrica e si attirano questo è solamente uno dei vari tipi di legami chimici che ci possano essere questo in particolare è legame chimico jonico nella

prossima lezione parleremo in dettaglio di tutti i legami chimici di come funzionano e quanto sono importanti per la cui posizione delle molecole quindi parleremo a chi di molecole potete trovare questa lezione il corso completo di chi della chimica facile sul mio canale youtube e sulle pagine instagram e facebook prof antonio lo iacono grazie