La chimica elementare è un campo della chimica che studia specificamente gli elementi che sono stati scoperti. Esamina anche le proprietà fisiche e chimiche di un elemento. Le proprietà fisiche si riferiscono al cambiamento di oggetti senza formare nuove sostanze. Le proprietà fisiche possono essere osservate anche senza modificare le sostanze che compongono il materiale. Possiamo caratterizzare le proprietà fisiche della sostanza, colore, odore, punto di fusione, punto di ebollizione, densità, durezza, solubilità, torbidità, magnetismo e viscosità.
Nel frattempo, le proprietà chimiche sono cambiamenti subiti da oggetti che formano nuove sostanze. I cambiamenti chimici fanno di una sostanza un nuovo tipo di sostanza. Alcuni esempi di proprietà chimiche sono infiammabilità, infiammabilità, esplosivo, velenoso e ruggine o corrosivo.
Gli elementi possono essere classificati in base alla loro posizione nella tavola periodica. Questa volta discuteremo le proprietà fisiche e chimiche degli elementi in base ai loro gruppi.
Il gruppo Alkali
I metalli alcalini sono elementi che appartengono al gruppo IA ad eccezione dell'idrogeno (H), vale a dire litio (Li), sodio (Na), potassio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs) e francio (Fr). Tra le proprietà fisiche del gruppo alcalino ci sono le sue proprietà morbide e leggere. Questi elementi hanno anche punti di fusione e di ebollizione piuttosto bassi.
La proprietà chimica degli elementi metallici alcalini è la loro elevata reattività. I metalli alcalini sono infiammabili dall'ossigeno presente nell'aria, quindi devono essere conservati nel cherosene. Il risultato della combustione è sempre sotto forma di perossido.
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Gli elementi in metallo alcalino sono anche molto reattivi all'acqua. L'ordine degli elementi sta diminuendo, la reazione diventa più intensa, può persino causare calore. I metalli alcalini reagiscono prontamente con gli acidi per formare sali e idrogeno gassoso. Il gruppo alcalino può reagire direttamente con gli alogeni per formare sali.
L'elemento del metallo alcalino può essere identificato da una prova di fiamma. Ogni elemento darà un colore distintivo, ad esempio, il fuoco del litio sarà rosso, il sodio sarà giallo, il potassio sarà viola chiaro, il rubidio sarà viola e il cesio sarà blu.
Gruppo di suolo alcalino
I metalli alcalino terrosi si riferiscono agli elementi che sono nel gruppo IIA, vale a dire berillio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), stronzio (Sr), bario (Ba) e radio (Ra). In base alle loro proprietà fisiche, i metalli alcalino terrosi hanno un punto di fusione, un punto di ebollizione, una densità e una durezza del materiale più elevati rispetto ai metalli alcalini come il periodo. Questo perché gli elementi metallici alcalino-terrosi hanno due elettroni nel guscio esterno, quindi i legami metallici sono più forti. I metalli alcalino terrosi sono generalmente difficili da sciogliere in acqua e possono essere trovati sottoterra o nelle rocce della crosta terrestre.
Alcune delle proprietà chimiche degli elementi metallici alcalino-terrosi sono che possono reagire con l'acqua e formare basi. Inoltre, se reagiti con l'ossigeno, i metalli alcalino terrosi possono formare ossidi alcalini. I metalli alcalino terrosi possono anche reagire con l'idrogeno per dare composti di idruro. Reagito con l'azoto, forma nitruri.
Quando vengono bruciati, anche gli elementi alcalino-terrosi producono un colore distintivo. Le fiamme del berillio e del magnesio saranno bianche, il calcio sarà arancione, lo stronzio sarà rosso e il bario sarà verde.
Elementi alogeni
Gli alogeni includono elementi che appartengono al gruppo VIIA e sono costituiti da fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodio (I) e astato (At). Il nome alogeno deriva dal greco che significa "formare sale". Pertanto, gli elementi alogeni possono formare composti salini quando reagiscono con elementi metallici. Naturalmente, gli elementi alogeni si trovano sotto forma di molecole biatomiche, ovvero F 2 , Cl 2 , Br 2 e I 2 .
Le proprietà fisiche degli alogeni sono che i loro punti di fusione e di ebollizione aumentano con l'aumentare del numero atomico. A temperatura ambiente, il fluoro e il cloro sono gas, mentre il bromo è un liquido volatile e lo iodio è un solido sublimabile. Il fluoro ha un colore giallo chiaro, il cloro è giallo verdastro e il bromo ha un colore rosso brunastro. Quando è un solido, lo iodio è nero, ma il vapore è viola. Tutti gli elementi alogeni hanno un odore sgradevole.
La proprietà chimica degli elementi alogeni è la loro elevata reattività come elemento non metallico. Gli alogeni possono reagire con l'idrogeno per formare acidi alogenici. Quando reagiscono con le basi, gli alogeni formano sali. Quando reagiscono con i metalli, gli alogeni producono alogenuri metallici che hanno un elevato numero di ossidazione. Gli elementi alogeni si dissolvono anche in acqua, formando acido alogenuro e acido ipoalitico. Le soluzioni alogene sono anche chiamate alogenuri e sono agenti ossidanti.
Gas nobile
Gli elementi gassosi rari appartengono al gruppo VIIIA e sono costituiti da elio (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xeno (Xe) e radon (Rn). I gas rari prendono il loro nome perché a temperatura ambiente sono gas e sono molto stabili o difficili da reagire. I gas rari si trovano spesso in natura come singoli atomi.
Le proprietà fisiche dei gas nobili includono i loro punti di fusione e di ebollizione molto bassi. Il suo punto di ebollizione è vicino a zero gradi Kelvin e il suo punto di ebollizione è solo pochi gradi sopra il suo punto di fusione. Un gas nobile si scioglierà o si solidificherà solo se l'energia delle molecole è molto debole, cioè a una temperatura molto bassa.
In base alle loro proprietà chimiche, i gas nobili hanno una reattività molto bassa. Si pensa che questo sia influenzato dalla configurazione elettronica. I gas rari hanno 8 elettroni nel guscio esterno (due per l'elio) e sono la configurazione più stabile. Inoltre, maggiore è il raggio atomico degli elementi gassosi nobili, maggiore è la reattività. Fino ad ora, gli scienziati sono stati in grado di formare composti da xeno, radon e krypton.
Terzo periodo
Gli elementi del terzo periodo sono costituiti da metalli (sodio, magnesio, alluminio), metalloidi (silicio) e non metalli (fosforo, zolfo, cloro, argon). In base alle loro proprietà fisiche, l'elettronegatività degli elementi del terzo periodo aumenterà più a destra nella tavola periodica. Questo perché il raggio atomico sta andando a destra, più è piccolo.
Nel frattempo, le proprietà chimiche degli elementi del terzo periodo variavano. Il sodio è l'agente riducente più forte, mentre il cloro è l'agente ossidante più forte. Le proprietà degli idrossidi di questi elementi dipendono dalle loro energie di ionizzazione.
Quarto periodo
Gli elementi compresi nel quarto periodo sono scandio (Sc), titanio (Ti), vanadio (V), cromo (Cr), manganese (Mn), ferro (Fe), cobalto (Co), nichel (Ni), rame (Cu) e zinco (Zn). Tutti questi elementi sono inclusi nei metalli che sono agenti riducenti. I loro punti di fusione e di ebollizione tendono ad essere alti. Hanno anche una buona conduttività elettrica e sono materiali resistenti. Lo scandio e lo zinco sono bianchi, mentre il resto degli elementi è disponibile in una varietà di colori.
In base alle loro proprietà chimiche, la maggior parte di questi elementi di transizione ha diversi numeri di ossidazione e può formare ioni e composti complessi.
