Come Leggere la Tavola Periodica

Se la tavola periodica degli elementi ti sembra un bel grattacapo, sappi che non sei il solo ad avere questo problema! Capire come funziona può essere difficile, ma imparare a leggerla ti aiuterà moltissimo nelle materie scientifiche. Per iniziare, osserva la sua struttura e le informazioni che dà sugli elementi chimici, quindi passa a studiare ciascun elemento; infine, usa le informazioni fornite dalla tavola per calcolare il numero di neutroni in un atomo.

Parte 1

Parte 1 di 3:

Capire la Struttura della Tavola Periodica

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Leggi la tavola periodica partendo dall'angolo in alto a sinistra e proseguendo verso quello in basso a destra. Gli elementi chimici sono ordinati in base al loro numero atomico, che aumenta a mano a mano che ci si sposta verso destra e verso il basso lungo la tavola. Il numero atomico è il numero di protoni contenuti nel singolo atomo di un elemento. Noterai che anche il peso atomico aumenta progressivamente: questo perché la massa di un atomo è data dai suoi protoni e neutroni, di conseguenza crescendo il numero di protoni, aumenta anche la massa. Si può dunque capire molto del peso di un elemento semplicemente guardando la sua posizione sulla tavola.
- Tieni presente che il peso atomico non è espresso in grammi, ma indica quante volte la massa di un atomo è maggiore rispetto alla "unità di massa atomica", una grandezza di riferimento che corrisponde alla dodicesima parte della massa del carbonio-12.
- Gli elettroni non sono inclusi nel peso atomico poiché contribuiscono in modo trascurabile alla massa degli atomi rispetto ai protoni e ai neutroni.^{[1]XFonte di ricerca}
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Nota come ciascun elemento ha un protone in più rispetto al precedente. Puoi capirlo guardando il numero atomico, che come detto aumenta andando verso destra. Tuttavia, dato che gli elementi sono anche suddivisi in gruppi, vedrai alcune discontinuità nella tavola.^{[2]XFonte di ricerca}
- Per esempio, la prima riga contiene l'idrogeno, il cui numero atomico è 1, e l'elio, il cui numero atomico è 2; tuttavia, sono alle estremità opposte della tavola, in quanto si trovano in gruppi diversi.
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Impara a riconoscere i gruppi degli elementi. Un gruppo, chiamato anche "famiglia", è costituito dagli elementi che condividono la stessa colonna nella tavola periodica; questi hanno in comune determinate proprietà fisiche e chimiche e sono in genere contraddistinti da un colore. Sapere quali elementi hanno proprietà simili permette di prevedere come si comporteranno.^{[3]XFonte di ricerca} Tutti gli elementi di un certo gruppo hanno lo stesso numero di elettroni nell'orbitale esterno dell'atomo.^{[4]XFonte di ricerca}
- Ogni elemento appartiene a un solo gruppo, a eccezione dell'idrogeno, che fa parte sia della famiglia degli alogeni sia di quella degli alcalini; in alcune tavole appare in entrambe.
- Nella maggior parte dei casi, le colonne sono numerate da 1 a 18, in cifra araba. I numeri possono comparire lungo il bordo superiore o inferiore della tavola. A seconda della convenzione usata, tuttavia, i gruppi potrebbero essere contrassegnati da numeri romani accompagnati dalle lettere A e B (per esempio IA, IIIB, ecc.). Le lettere differenziano la parte sinistra della tavola da quella destra (vecchia numerazione IUPAC) oppure gli elementi principali da quelli di transizione (numerazione CAS, più usata negli Stati Uniti).
- Quando si scorre una colonna della tavola da cima a fondo, si sta "leggendo un gruppo".
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Comprendi perché ci sono dei vuoti nella tavola. Poiché gli elementi sono ordinati per numero atomico crescente, ma anche verticalmente in base al gruppo di appartenenza, non tutti possono rientrare in un gruppo e aumentare progressivamente il proprio numero di protoni in perfetta sequenza. Può quindi sembrare che la tavola presenti delle lacune.^{[5]XFonte di ricerca}
- Per esempio, le prime tre righe hanno degli spazi vuoti, perché i metalli di transizione non appaiono sulla tavola fino al numero atomico 21.
- Analogamente, gli elementi dal 57 al 71 (ossia i lantanoidi, o terre rare) e dall'89 al 103 (gli attinoidi) sono di solito rappresentati in una sezione a parte, sotto la tavola principale.
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Ricorda che ogni riga corrisponde a un "periodo". Tutti gli elementi di un periodo hanno lo stesso numero di orbitali atomici, dove si trovano gli elettroni; il numero di orbitali corrisponde al numero del periodo. Nella tavola ci sono 7 righe, quindi 7 periodi.^{[6]XFonte di ricerca}
- Per esempio, gli elementi del primo periodo hanno un solo orbitale, mentre quelli del settimo periodo ne hanno 7.
- Nella maggior parte dei casi, i periodi sono numerati da 1 a 7 sul lato sinistro della tavola.
- Quando si scorre una riga da sinistra a destra, si sta "leggendo un periodo".
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Comprendi l'ulteriore distinzione in metalli, semimetalli e non metalli. È più facile capire le proprietà di un elemento chimico quando si sa di che tipo di elemento si tratta. La maggior parte delle tavole periodiche specifica, tramite una diversa colorazione o altre indicazioni, se l'elemento è un metallo, un semimetallo o un non metallo. I metalli si trovano nella parte sinistra della tavola, i non metalli in quella destra; i semimetalli sono inseriti tra questi due.^{[7]XFonte di ricerca}
- Tieni presente che l'idrogeno può rientrare sia tra gli alogeni sia tra i metalli alcalini per via delle sue proprietà, quindi può apparire su entrambi i lati della tavola o essere colorato in modo diverso.
- Sono classificati come metalli gli elementi che presentano lucentezza, sono solidi a temperatura ambiente, conducono calore ed elettricità, sono malleabili e duttili.
- Sono invece considerati non metalli quelli che mancano di lucentezza, non conducono calore o elettricità e non sono malleabili. Solitamente si trovano allo stato gassoso a temperatura ambiente, ma possono anche diventare solidi o liquidi a determinate temperature.
- Infine, sono classificati come semimetalli gli elementi che hanno proprietà tipiche sia dei metalli sia dei non metalli.^{[8]XFonte di ricerca}
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Parte 2

Parte 2 di 3:

Studiare gli Elementi Chimici

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Impara i simboli degli elementi. Ciascun elemento è identificato con un simbolo di una o due lettere, che il più delle volte appare in grande al centro della casella. Il simbolo abbrevia il nome dell'elemento ed è standardizzato a livello internazionale. Di norma si utilizzano i simboli degli elementi quando si fanno esperimenti o si lavora con le equazioni chimiche, quindi è importante imparare a riconoscerli.^{[9]XFonte di ricerca}
- I simboli derivano in gran parte dal nome latino o greco, perciò a volte non è immediata l'associazione con il termine italiano. Per esempio, il simbolo del ferro è Fe (dal latino ferrum) ed è facilmente riconoscibile, mentre quello del potassio è K (dal latino kalium) e può essere più difficile da ricordare.
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Cerca i nomi completi degli elementi, se presenti. Nelle tavole periodiche più dettagliate viene indicato anche il nome dell'elemento (nella lingua del Paese di distribuzione), per esempio "elio" o "carbonio". Questo è il nome da usare quando si scrive l'elemento per esteso. Nella maggior parte dei casi si trova appena sotto il simbolo, ma la posizione può variare.^{[10]XFonte di ricerca}
- Alcune tavole omettono i nomi completi, riportando solo i simboli.
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Trova il numero atomico. È spesso collocato nella parte superiore della casella, al centro o nell'angolo, ma potrebbe anche trovarsi sotto il simbolo o il nome dell'elemento. I numeri atomici vanno in sequenza da 1 a 118.^{[11]XFonte di ricerca}
- Il numero atomico è sempre un numero intero, non decimale.
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Ricorda che il numero atomico è il numero di protoni in un atomo. Tutti gli atomi di un elemento hanno lo stesso numero di protoni. A differenza di quanto avviene con gli elettroni, un atomo non può acquisire o perdere protoni – altrimenti l'elemento cambierebbe!^{[12]XFonte di ricerca}
- Il numero atomico ti servirà per calcolare la quantità di elettroni e di neutroni presenti nell'atomo di un certo elemento.
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Tieni a mente che gli atomi degli elementi contengono elettroni e protoni in egual numero. I protoni hanno una carica positiva, mentre gli elettroni hanno una carica negativa; poiché gli atomi normali (neutri) non hanno una carica elettrica, gli elettroni e i protoni sono in pari quantità. Fanno eccezione alla regola gli atomi ionizzati: un atomo può perdere o guadagnare elettroni, divenendo così uno ione.^{[13]XFonte di ricerca}
- Gli ioni hanno una carica elettrica: sono positivi se contengono più protoni che elettroni (il che viene indicato con il segno + accanto al simbolo); sono negativi se hanno invece più elettroni (viene indicato con il segno -).
- Se l'elemento non è uno ione, non comparirà il segno + o - accanto al simbolo.
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Parte 3

Parte 3 di 3:

Usare il Peso Atomico per Calcolare il Numero di Neutroni

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Individua il peso atomico. Di solito appare in fondo alla casella, sotto il simbolo dell'elemento. In generale, il peso atomico (o "massa atomica relativa") è determinato dalla totalità delle particelle che compongono il nucleo e in cui è concentrata la massa dell'atomo, ovvero i protoni e i neutroni. Tuttavia, gli elementi sono normalmente costituiti da più isotopi, ossia atomi con un diverso numero di neutroni e dunque con una diversa massa. Di conseguenza, il peso atomico che compare sulla tavola periodica è in realtà una media ponderata di tutte le masse atomiche possibili di quell'elemento.^{[14]XFonte di ricerca}
- Essendo una media, si tratta solitamente di un numero decimale.
- Anche se tendenzialmente il peso atomico aumenta procedendo verso destra e verso il basso lungo la tavola, questo non è sempre vero.
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Determina il numero di massa dell'elemento che stai studiando. Il numero di massa corrisponde alla somma dei protoni e neutroni contenuti in un atomo. Puoi trovarlo arrotondando il peso atomico al numero intero più vicino.^{[15]XFonte di ricerca}
- Per esempio, il peso atomico del carbonio è 12,011, che di norma è arrotondato a 12. Allo stesso modo, il peso atomico del ferro è 55,847, arrotondato a 56.
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Sottrai il numero atomico da quello di massa per ottenere il numero di neutroni. Poiché il numero di massa è la somma di protoni e neutroni, si può calcolare facilmente quanti neutroni sono presenti in un atomo sottraendo i protoni (ossia il numero atomico) dal numero di massa.^{[16]XFonte di ricerca}
- Usa la seguente formula: Neutroni = Numero di massa - Protoni.
- Per esempio, il carbonio ha 6 protoni e il suo numero di massa è 12; dal momento che 12 - 6 = 6, ne consegue che il carbonio ha 6 neutroni.
- Per fare un altro esempio: il ferro ha 26 protoni e il suo numero di massa è 56; dato che 56 - 26 = 30, puoi dedurre che il ferro ha 30 neutroni.
- Non dimenticare che un determinato isotopo può contenere un diverso numero di neutroni e avrà quindi un diverso numero di massa. Per esempio, il numero di massa del carbonio-14 non è 12 ma, appunto, 14. La formula tuttavia non cambia.
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Consigli

La lettura della tavola periodica è difficile per molte persone! Non sentirti in imbarazzo se fai fatica a imparare come usarla.
I colori possono variare a seconda della tavola, ma le informazioni sono le stesse.
Alcune tavole periodiche forniscono informazioni semplificate (per esempio, potrebbero indicare solo il simbolo e il numero atomico). Cerca una tavola che soddisfi le tue esigenze.