Chimica

La tavola periodica degli elementi e la base della chimica

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tavola-periodica
Tavola periodica degli elementi. Fonte: ptable.com

Questโ€™oggi parleremo di chimica e come primo argomento introduttivo di questa sezione, spiegheremo cosโ€™รจ la tavola periodica degli elementi.

La tavola periodica รจ uno schema in cui sono ordinati gli elementi chimici per numero atomico e numero di elettroni e rappresenta uno strumento fondamentale per ogni studioso di questa materia.

In questo articolo introdurremo alcuni concetti basilari della chimica (fondamentali per poter comprendere la tavola degli elementi) e daremo qualche cenno storico ed informazione sul creatore.

Cenni storici e la genialitร  di Mendeleev

La tavola periodica degli elementi e la base della chimica - Mendeleev
Dmitri Mendeleev, chimico russo creatore della tavola periodica degli elementi. Fonte: biography.com

Nel XIX secolo, diversi chimici cercarono di mettere in ordine gli elementi, tra questi: Newlands, Chancourtois, Mayer e tanti altri.
Tuttavia il primo a riuscire in questa impresa fu il chimico russo Dmitri Mendeleev.
Nel 1870 trovรฒ una certa periodicitร  nelle reazioni dei vari elementi e a proporre una tabella che rappresenta la prima tavola periodica.
La tabella fu utilizzata per prevedere lโ€™esistenza di elementi chimici ancora non noti.

Mendeleev individuรฒ una periodicitร  tra atomi di diversi elementi in base al loro peso atomico.
Esattamente egli mise in ordine gli elementi in base al loro peso ed ogni volta che individuava un elemento con proprietร  simili, lo incolonnava sotto al corrispettivo della riga precedente (ad esempio il Sodio โ€“ Na ha proprietร  simili a quelle del Litio โ€“ Li, cosรฌ questโ€™ultimo divenne il primo elemento della seconda riga).

Man mano che questa tabella venne stilata le colonne furono chiamati โ€œgruppiโ€ e le righe โ€œperiodiโ€.

La cosa veramente incredibile รจ che nonostante molti elementi non fossero ancora stati scoperti nel 1870, Mendeleev riuscรฌ a prevederne lโ€™esistenza grazie ai posti vuoti lasciati nella cosiddetta tabella.
Infatti se cโ€™era uno spazio vuoto tra altre due caselle, significava che in quellโ€™area cโ€™era un elemento ancora non scoperto.
Un esempio รจ il caso del Germanio, che si trovava tra due elementi conosciuti in quellโ€™epoca ovvero Silicio e Stagno.
Il chimico creatore della tavola periodica comprese che tra quei due elementi (Si, Sn) nel gruppo IV doveva esserci un altro elemento con peso atomico 72 che chiamรฒ eka-silicio.

Basandosi su queste previsioni i chimici seppero cosa cercare e moltissimi degli elementi mancanti furono scoperti.

Concetti base della chimica per la comprensione della tavola periodica

La tavola periodica degli elementi e la base della chimica - atomo
Struttura dell’atomo. Fonte: maffucci.it

Intorno al 1900 alcuni scienziati inglesi individuarono una struttura base per la struttura atomica degli elementi, ancora utilizzata e alla base della chimica.
La materia come la conosciamo noi รจ formata da atomi che a loro volta sono formati da tre โ€œmattonciniโ€ (particelle subatomiche) base che differenziano le caratteristiche di ogni elemento.
Questi sono: protoni, neutroni ed elettroni.
I protoni hanno carica positiva, i neutroni sono privi di carica mentre gli elettroni possiedono carica negativa che รจ circa pari a quella positiva posseduta da un protone.
Di queste particelle quelle con massa maggiore sono protoni e neutroni che si trovano nel nucleo dellโ€™atomo.
Gli elettroni sono molto piรน piccoli, si trovano ad un incredibile distanza dal nucleo (e quindi occupano la maggior parte del volume dellโ€™atomo) ed hanno una massa praticamente ininfluente.
Detto ciรฒ conoscendo il numero di protoni e neutroni possiamo conoscere allโ€™in circa la massa complessiva dellโ€™atomo, mentre dagli elettroni dipendono le sue proprietร  chimiche e la capacitร  di svolgere legami.

I concetti fondamentali della Chimica per conoscere la tavola periodica sono:

Numero atomico: ogni elemento ha un certo numero di protoni nel suo nucleo, questo numero รจ conosciuto come โ€œNumero atomicoโ€ di cui il simbolo รจ โ€œZโ€.
Ad esempio tutti gli atomi di Idrogeno hanno un protone, quelli di Elio due, quelli di Litio tre e cosรฌ via.
Nella tavola periodica solitamente questo numero si trova scritto in grande e in alto, ben riconoscibile.

Numero di massa: gli elettroni hanno una massa che รจ circa 1/2000 di quella dei protoni e dei neutroni, quindi conoscendo il numero degli ultimi due si puรฒ sapere a quanto ammonta la massa dellโ€™atomo.
Il numero di massa rappresenta quindi la somma del numero di protoni e di neutroni.
Questo viene indicato con il simbolo โ€œAโ€.
Il concetto di masse subatomiche si basa su un unitร  di misura conosciuta come โ€œunitร  di massa atomicaโ€ (u), che non approfondiremo in questo articolo.

Conclusioni temporanee

La tavola periodica degli elementi e la base della chimica - tavola_mendeleev
Tavola periodica pubblicata da Mendeleev negli Annalen der Chemie nel 1872. Gli elementi segnati con una linea sono quelli da lui dedotti ma ancora sconosciuti all’epoca. Fonte: treccani.it

Conoscendo questi concetti di base si ha un infarinatura di come funzioni la tavola periodica degli elementi e su quali principi essa รจ stata costruita.
Tuttavia alcuni di questi concetti saranno approfonditi successivamente per avere una conoscenza ancora piรน dettagliata e completa.
Ad esempio il peso atomico presente sulla tavola รจ una media tra isotopi di quellโ€™atomo.
Questo perรฒ sarร  lโ€™argomento del prossimo articolo di chimica, motivo per cui non ve lo โ€œspoilererรฒโ€ adesso.
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Gianmarco Virzรฌ

Web designer, programmatore laureato presso la facoltร  di Scienze Naturali dellโ€™universitร  di Bologna, ha attualmente molteplici passioni come: i viaggi, la storia, la cultura (apprezza particolarmente quella giapponese), le arti marziali, il fitness, la cucina, la musica (suona la batteria), la fotografia e lโ€™informatica. Ama la natura e tutto ciรฒ ad essa collegata e da questo nasce la sua linea di pensiero, che puรฒ essere riassunta con una citazione di S. Agostino: โ€œil mondo รจ un libro e quelli che non viaggiano ne leggono solo una paginaโ€ Il suo sogno รจ di intraprendere la carriera da divulgatore scientifico e di contribuire alla conservazione degli ecosistemi ed alla gestione del territorio.

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