Chimica per il liceo/La tavola periodica e i primi modelli atomici: differenze tra le versioni

Come si è detto precedentemente, il sistema periodico elaborato da Mendeleev permise anche di <u>ipotizzare l'esistenza di elementi non ancora scoperti</u> e di prevederne le principali caratteristiche e proprietà. Ad esempio, Mendeleev osservò che, sebbene in base alla sua massa atomica il titanio (Ti) avrebbe dovuto seguire il calcio (Ca), le sue caratteristiche differivano significativamente da quelle del boro (B) e dell'alluminio (Al), pertanto lasciò una casella vuota ipotizzando l'esistenza di un elemento ancora sconosciuto, che denominò eka-alluminio. In modo analogo, Mendeleev predisse l'esistenza anche di altri due elementi sconosciuti che denominò provvisoriamente eka-boro e eka-silicio. Non passarono molti anni, prima che l'effettiva esistenza di tali elementi vennisse confermata: oggi questi elementi sono rispettivamente noti come gallio (Ga, scoperto nel 1875), scandio (Sc, scoperto nel 1879) e germanio (Ge, scoperto nel 1886).

Dopo aver scoperto l'elettrone, nel 1904, Thomson propose il primo modello atomico moderno e basato su dati sperimentali, noto come "'''modello a panettone'''", o in inglese ''plum pudding model'' (il plum o Christmas pudding è un tipico dolce inglese natalizio che, come il nostro panettone tradizionale, contiene canditi e uva passa, figura 8). Tale modello ipotizza che l'atomo sia una sfera di carica positiva, a cui è associata anche la massa (essendo la massa dell'elettrone molto inferiore rispetto a quella di un atomo), diffusa in tutto il volume, al cui interno sono distribuiti gli elettroni (cariche negative) a distanza regolare, in modo da minimizzare la repulsione reciproca (figura 9). Tale modello viene definito "a panettone" in quanto l'impasto rappresenta la carica positiva diffusa in tutto il volume, mentre le uvette e i canditi distribuiti al suo interno rappresentano gli elettroni negativi.{{Clear}}

In base alle osservazioni e ai calcoli effettuati, Rutherford comprese che il modello proposto da Thomson non potesse essere valido (figura 12), in quanto le particelle alfa avrebbero dovuto attraversare tutte in linea retta la lamina d'oro senza subire alcuna deviazione o venendo solo leggermente deviate, per l'interazione con il debole campo elettrico generato dagli atomi (si ricordi che nel modello di Thomson la carica e la massa sono diffuse in tutto il volume dell'atomo, che di conseguenza ha una densità sia di massa sia di carica molto bassa). Ipotizzò quindi un modello "planetario" in cui la carica positiva era concentrata in un piccolo spazio centrale, il nucleo, e le cariche negative si muovevano in qualche modo (non precisò come) ad una certa distanza dal nucleo. {{Clear}}

</gallery>In particolari condizioni, un atomo può acquistare o perdere elettroni. Quando un atomo perde uno o più elettroni non è più elettricamente neutro, perché la carica positiva del nucleo non è bilanciata da quella degli elettroni; si dice che l’atomo è diventato uno ione positivo o '''catione'''. Quando un atomo acquista uno o più elettroni non è più elettricamente neutro, per cui si dice che l’atomo è diventato uno ione negativo o '''anione'''.{{Clear}}

La modernaNella tavola periodica ordinamoderna gli atomi sono ordinati in righe, dette '''periodi''', e colonne, dette '''gruppi.'''

Nella tavola periodica tutti gli atomi sono considerati neutri, quindi, il numero di protoni del nucleo è uguale al numero degli elettroni.

I principali gruppi sono individuati da numeri romani (I, II, fino a VIII). In ogni gruppo (colonna) gli elementi hanno caratteristiche chimiche simili, ad esempio i metalli del primo gruppo (litio, sodio, potassio) sono estremamente reattivi, oppurementre quelligli elementi dell'ultimoottavo gruppo (VIIIelio, neon, argon, kripton, radon) sononon perlo nullasono reattiviaffatto e quindisono gli unici ad esistonoesistere come gas monoatomici.,

* i '''semimetalli''', sono gli elementi vicino alla linea spezzata rossa, con proprietà chimiche intermedie tra metalli e non metalli.