Gli elementi principali del gruppo della tavola periodica sono i gruppi da 1, 2 e da 13 a 18. Gli elementi in questi gruppi sono noti collettivamente come gruppo principale o elementi rappresentativi. Questi gruppi contengono gli elementi più naturalmente abbondanti, comprendono l ‘ 80% della crosta terrestre e sono i più importanti per la vita. Economicamente le sostanze chimiche più prodotte sono gli elementi principali del gruppo o i loro composti., È negli elementi principali del gruppo che vediamo più chiaramente le tendenze nelle proprietà fisiche e chimiche degli elementi che i chimici hanno usato per capire le “cose” di cui sono fatte.

Gruppo 1 (metalli alcalini)

Proprietà

I metalli alcalini sono di colore argento (il cesio ha una sfumatura dorata), metalli morbidi a bassa densità. Questi elementi hanno tutti un elettrone di valenza che si perde facilmente per formare uno ion con una singola carica positiva. Hanno le energie di ionizzazione più basse nei loro rispettivi periodi. Questo li rende molto reattivi e sono i metalli più attivi., A causa della loro attività si verificano naturalmente in composti ionici non nel loro stato elementare.,oup

1 Period 2 3
Li 3 11
Na 4 19
K 5 37
Rb 6 55
Cs 7 87
Fr

The alkali metals react readily with halogens to form ionic salts, such as table salt, sodium chloride (NaCl)., Sono famosi per le loro vigorose reazioni con l’acqua per liberare l’idrogeno gassoso. Queste reazioni spesso liberano energia sufficiente per accendere l’idrogeno e possono essere molto pericolose. Mentre ci spostiamo verso il basso il gruppo le reazioni diventano sempre più violente., La reazione con l’acqua è come indicato di seguito:

metalli Alcalini + acqua → metalli Alcalini idrossido + idrogeno

Con il potassio, come per esempio:

2 K ( s ) + 2 H 2 O ( l ) → 2 K O H ( q ) + H 2 ( g ) {\displaystyle 2{K}_{(i)}+2{H_{2}O}_{(l)}\2{KOH}_{(aq)}+{H{2}}_{(g)}}

Il ossidi, idruri, e hydoxides di questi metalli sono basico (alcalino). In particolare gli idossidi derivanti dalla reazione con l’acqua sono le nostre basi di laboratorio più comuni (alcali). È da questo carattere che derivano il loro nome di gruppo.,

L’idrogeno ha anche un singolo elettrone di valenza e di solito è posto nella parte superiore del Gruppo 1, ma non è un metallo (tranne in circostanze estreme come idrogeno metallico); piuttosto esiste naturalmente come gas biatomico. L’idrogeno può formare ioni con una singola carica positiva, ma la rimozione del suo singolo elettrone richiede molta più energia della rimozione dell’elettrone esterno dai metalli alcalini. A differenza dei metalli alcalini, gli atomi di idrogeno possono anche ottenere un elettrone per formare lo ion idruro caricato negativamente., Lo hyd idruro è una base estremamente forte e di solito non si verifica tranne quando combinato con i metalli alcalini e alcuni metalli di transizione (cioè l’idruro di sodio ionico, NaH). Nei composti l’idrogeno forma più spesso legami covalenti.

Sotto pressione estremamente elevata, come si trova al centro di Giove, l’idrogeno diventa metallico e si comporta come un metallo alcalino; vedi idrogeno metallico.,b1d”>

Group 2 Period 2 4
Be 3 12
Mg 4 20
Ca 5 38
Sr 6 56
Ba 7 88
Ra

The alkaline earth metals are the series of elements in Group 2 of the periodic table., La serie è costituita dagli elementi berillio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), stronzio (Sr), bario (Ba) e radio (Ra) (anche se il radio non è sempre considerato un alcalino sulla terra a causa della sua radioattività).

Proprietà

I metalli alcalino-terrosi sono di colore argenteo, morbidi, metalli a bassa densità, anche se sono un po ‘ più difficili dei metalli alcalini. Questi elementi hanno tutti due elettroni di valenza e tendono a perdere entrambi per formare ioni con una carica due più. Il berillio è l’elemento meno metallico del gruppo e tende a formare legami covalenti nei suoi composti.,

Questi metalli sono meno attivi dei metalli alcalini, ma sono ancora abbastanza attivi. Reagiscono prontamente con gli alogeni per formare sali ionici e possono reagire lentamente con l’acqua. Il magnesio reagisce solo con vapore e calcio con acqua calda. Il berillio è un’eccezione: non reagisce con acqua o vapore e i suoi alogenuri sono covalenti. Gli ossidi sono basici e si dissolvono in acidi e gli idrossidi sono basi forti, anche se non soluabili come gli idrossidi di metalli alcalini.,

I metalli alcalino-terrosi prendono il nome dai loro ossidi, le terre alcaline, i cui nomi antiquati erano beryllia, magnesia, lime, strontia e baryta. Queste sono state chiamate terre alcaline a causa della loro natura intermedia tra gli alcali (ossidi dei metalli alcalini) e le terre rare (ossidi dei metalli delle terre rare). La classificazione di alcune sostanze apparentemente inerti come “terre” è millenaria. Il primo sistema noto utilizzato dai greci consisteva di quattro elementi, tra cui la terra., Gli alchimisti successivi applicarono il termine a qualsiasi sostanza solida che non si scioglieva e non veniva cambiata dal fuoco. La consapevolezza che le “terre” non erano elementi ma composti è attribuita al chimico Antoine Lavoisier. Nel suo Traité Élémentaire de Chimie (“Elementi di chimica”) del 1789 li chiamò Sostanze semplici salifiables terreuses, o elementi di terra che formano sale. Più tardi, ha suggerito che le terre alcaline potrebbero essere ossidi metallici, ma ha ammesso che questa era mera congettura., Nel 1808, agendo su idea di Lavoisier, Humphry Davy divenne il primo ad ottenere campioni dei metalli mediante elettrolisi delle loro terre fuse.,>

Gruppo 13 Periodo 2 5
B 3 13
Al 4 31
Ga 5 49
In 6 81
Tl 7 113
Unità

Proprietà

In questo gruppo abbiamo iniziato a vedere il passaggio verso la non-carattere metallico., Prima apparizione in cima al gruppo. Il boro è un metalloide, ha caratteristiche intermedie tra metalli e non metalli e il resto del gruppo sono metalli. Questi elementi sono caratterizzati dall’avere tre elettroni di valenza. I metalli possono perdere tutti e tre gli elettroni per formare ioni con una carica di tre più in composti ionici, ma il boro tende a formare legami covalenti. Gli ossidi dei metalli si dissolvono in acidi quindi possono essere considerati basici, ma l’ossido di alluminio si dissolve anche nelle basi. È anfotero; cioè, mostra caratteristiche sia acide che di base., Questa è un’altra indicazione del passaggio al carattere non metallico. L’alluminio è il terzo elemento più abbondante nella crosta terrestre (7,4%) ed è ampiamente utilizzato nei materiali di imballaggio. L’alluminio è un metallo attivo, ma l’ossido stabile forma un rivestimento protettivo sul metallo rendendolo resistente alla corrosione.,

14 Period 2 6
C 3 14
Si 4 32
Ge 5 50
Sn 6 82
Pb 7 114
Uuq

Properties

This group has a mix types of element with the non-metal carbon, two metalloids, and two metals., La caratteristica comune è quattro elettroni di valenza. I due metalli, stagno e piombo, sono metalli abbastanza non reattivi ed entrambi possono formare ioni con una carica due più o quattro più in composti ionici. Il carbonio forma quattro legami covalenti nei composti piuttosto che formare ioni monatomici. Nello stato elementare ha diverse forme, le più conosciute delle quali sono grafite e diamante. Il carbonio è la base della chimica organica e delle molecole biologiche. La vita dipende dal carbonio. Un ossido di carbonio, anidride carbonica (CO2), si dissolve in acqua per dare una soluzione debolmente acida., Gli ossidi acidi sono caratteristici dei non metalli. Il silicio per alcuni aspetti è simile al carbonio in quanto forma quattro legami covalenti, ma non forma l’ampia gamma di composti. Il silicio è il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre (25,7%) e siamo circondati da materiali contenenti silicio: mattoni, ceramica, porcellana, lubrificanti, sigillanti, chip per computer e celle solari. L’ossido più semplice, biossido di silicio (SiO2) o silice, è un componente di molte rocce e minerali.,

Group 15 Period 2 7
N 3 15
P 4 33
As 5 51
Sb 6 84
Bi

7 115
Uup

The Nitrogen group is the series of elements in group 15 (formerly Group V) of the periodic table., Consiste degli elementi Azoto (N), Fosforo (P), arsenico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) e ununpentium (UUp) (non confermato). Il nome collettivo pnicogens (ora scritto anche pnictogens) è talvolta usato anche per elementi di questo gruppo, con composti binari chiamati pnictides; nessuno dei due termini è approvato dalla IUPAC. Si dice che entrambe le ortografie derivino dal greco πνίγειν (pnigein), per soffocare o soffocare, che è una proprietà dell’azoto.

Proprietà

Questi elementi hanno tutti cinque elettroni di valenza. L’azoto e il fosforo sono non metalli., Possono guadagnare tre elettroni per formare ioni abbastanza instabili con una carica di tre meno, gli ioni nitruro e fosfuro. Nei composti formano più spesso legami covalenti. Anche se non tra i primi dieci elementi più comuni nella crosta terrestre sono elementi molto importanti. L’azoto, come molecola biatomica, è il principale costituente dell’aria ed entrambi gli elementi sono essenziali per la vita. L’azoto comprende circa il 3% del peso del corpo umano e il fosforo circa l ‘ 1,2%. Commercialmente, questi elementi sono importanti per i fertilizzanti., L’arsenico e l’antimonio sono metalloidi e il bismuto è l’unico metallo del gruppo. Il bismuto può perdere tre elettroni per formare uno ion con una carica di tre più. Il bismuto è anche l’elemento completamente stabile più pesante che non decade radioattivamente con altri elementi più semplici.,

8
O 3 16
S 4 34
Se 5 52
Te 6 84
Po 7 116
Uuh

The chalcogens (with the “ch” pronounced with a hard “c” as in “chemistry”) are the name for the periodic table Group 16 (formerly Group VIb or VIa) in the periodic table., A volte è conosciuta come la famiglia dell’ossigeno. Sono ossigeno (O), zolfo (S), selenio (Se), tellurio (Te), il polonio radioattivo (Po) e l’ununhexium sintetico (Uuh). I composti dei calcogeni più pesanti (in particolare i solfuri, i selenidi e i telluridi) sono noti collettivamente come calcogenidi. Se non raggruppati con un calcogeno più pesante, gli ossidi non sono considerati calcogenuri.

Proprietà

Questo gruppo ha sei elettroni di valenza. L’ossigeno e lo zolfo sono non metalli; la loro forma elementare è molecolare e possono guadagnare due elettroni per formare ioni con una carica due meno., L’ossigeno è di gran lunga l’elemento più abbondante nella crosta terrestre (49,5 per cento), ed è presente in quasi tutto. Esiste elementalmente nell’aria come molecola biatomica, fa parte dell’acqua e di molti minerali ed è essenziale per la vita. Lo zolfo ha probabilmente la maggior parte degli allotropi di qualsiasi elemento, anche se la forma più comune e stabile sono i cristalli gialli delle molecole S8. Sebbene il selenio sia ammassato con i non metalli e possa formare selenidi simili a ossidi e solfuri, il suo stato elementare è quello di un semiconduttore metalloide come il tellurio e il polonio., Nel loro stato elementare sono spesso indicati come metalli. L’ossigeno può combinarsi con zolfo, selenio e tellurio per formare ossianioni di ioni poliatomici. L’ossigeno è più elettronegatività di questi elementi, quindi assumono un numero di ossidazione positivo in questi ioni

Il nome calcogeno è generalmente considerato come ” minerale precedente “dal greco chalcos” minerale “e-gen” formazione.”I calcogenidi sono abbastanza comuni come minerali. Ad esempio, FeS2 (pirite) è un minerale di ferro e AuTe2 ha dato il nome alla città della corsa all’oro di Telluride, Colorado negli Stati Uniti.,v>

Group 17 Period 2 9
F 3 17
Cl 4 35
Br 5 53
I 6 85
At 7 117
Uus

Properties

These elements all have seven valence electrons., Questo gruppo è il primo composto interamente da non metalli. Esistono come molecole biatomiche nel loro stato naturale e hanno una variazione progressiva delle proprietà fisiche (vedi tabella sotto). Fluoro e cloro esistono come gas a temperatura ambiente, bromo come liguido e iodio come solido. Richiedono un elettrone in più per riempire i loro gusci di elettroni esterni, e quindi hanno la tendenza a guadagnare un elettrone per formare un ioni negativi caricati singolarmente. Questi ioni negativi sono indicati come ioni alogenuri e sali contenenti questi ioni sono noti come alogenuri.,

Gli alogeni sono altamente reattivi e come tali possono essere dannosi o letali per gli organismi biologici in quantità sufficiente. Il fluoro è il più reattivo e la reattività diminuisce mentre scendiamo nel gruppo. Cloro e iodio sono entrambi usati come disinfettanti. Nel loro stato elementare gli alogeni sono agenti ossidanti e vengono utilizzati nei candeggianti. Il cloro è il principio attivo della maggior parte dei candeggianti per tessuti e viene utilizzato nella produzione della maggior parte dei prodotti di carta. Gli ossidi e gli idruri, come quelli della maggior parte dei non metalli, degli alogeni sono acidi., Gli ioni alogenuri combinati con singoli atomi di idrogeno formano gli acidi idroalici (cioè HF, HCl, HBr, HI), una serie di acidi particolarmente forti. (HAt, o” acido idrastatico”, dovrebbe anche qualificarsi, ma in genere non è incluso nelle discussioni sull’acido idroalico a causa dell’estrema instabilità dell’astatina verso il decadimento alfa radioattivo.) Possono reagire tra loro per formare composti interalogeni e possono combinarsi con l’ossigeno in ossoanioni poliatomici. Composti interalogeni biatomici (BrF, ICl, ClF, ecc.) hanno una forte somiglianza superficiale con gli alogeni puri.,

Molti composti organici sintetici e alcuni naturali contengono atomi di alogeno; questi sono noti come composti alogenati o alogenuri organici. Il cloro è di gran lunga il più abbondante degli alogeni e l’unico necessario in quantità relativamente grandi (come ioni cloruro) dagli esseri umani. Ad esempio, gli ioni cloruro svolgono un ruolo chiave nella funzione cerebrale mediando l’azione dell’acido Gamma-aminobutirrico trasmettitore inibitorio (GABA) e sono utilizzati anche dal corpo per produrre acido dello stomaco. Lo iodio è necessario in tracce per la produzione di ormoni tiroidei come la tiroxina., D’altra parte, né il fluoro né il bromo sono ritenuti realmente essenziali per gli esseri umani, sebbene piccole quantità di fluoro possano rendere lo smalto dei denti resistente alla decomposizione.

Il termine alogeno è stato coniato per indicare elementi che producono sale in unione con un metallo. Viene dalla nomenclatura scientifica francese del XVIII secolo basata su adattamenti errati delle radici greche.

Tabella delle tendenze nel punto di fusione, punto di ebollizione e elettronegatività.,

* Ununseptium non è stato ancora scoperto; i valori sono sconosciuti se non appare alcun valore o sono stime basate su altri elementi simili.,>

1 2
He 2 10
Ne 3 18
Ar 4 36
Kr 5 54
Xe 6 86
Rn 7 118
Uuo

The noble gases are the chemical elements in group 18 (formerly group VIII) of the periodic table., Sono elio, neon, argon, krypton, xeno e radon. A volte sono chiamati gas inerti o gas rari. Il nome “gas nobili” è un’allusione ai metalli nobili non reattivi, così chiamati per la loro preziosità, resistenza alla corrosione e lunga associazione con l’aristocrazia.

Proprietà

I gas nobili sono tutti non metalli e sono caratterizzati dall’avere gusci di elettroni completamente riempiti. In generale questo li rende chimicamente molto poco reattivi poiché è difficile aggiungere o rimuovere elettroni., Fisicamente esistono come gas monatomici a temperatura ambiente, anche quelli con masse atomiche più grandi (vedi tabella delle proprietà fisiche sotto). Questo perché hanno forze interatomiche molto deboli di attrazione, e di conseguenza punti di fusione e punti di ebollizione molto bassi. Krypton e Xenon sono gli unici gas nobili che formano qualsiasi composto. Questi elementi possono farlo perché hanno il potenziale per formare un ottetto espanso accettando elettroni in una subshell d vuota.,

A causa della loro irreattività, i gas nobili non furono scoperti fino al 1868, quando l’elio fu rilevato spettrograficamente nel Sole. L’isolamento dell’elio sulla Terra dovette aspettare fino al 1895. I gas nobili si incontrano comunemente nei palloncini di elio (più sicuri dell’idrogeno infiammabile) e nell’illuminazione. Alcuni dei gas nobili bagliore colori distintivi quando viene utilizzato all’interno di tubi di scarico (luci al neon), e Argon è spesso usato all’interno di lampadine a filamento.

Tabella delle tendenze nel punto di fusione, punto di ebollizione e densità.,

* Ununoctium non è stato ancora scoperto; i valori sono sconosciuti se non appare alcun valore o sono stime basate su altri elementi simili.

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