- In questo articolo tratterò sinteticamente le principali proprietà dei metalli del gruppo 1 e 2, dei non metalli del gruppo 17 e dei gas nobili, appartenenti al gruppo 18.
Metalli e non metalli sono caratterizzati da differenti proprietà fisiche e sono raggruppati in varie classi. Analizziamole insieme.
1.1. Metalli alcalini
I metalli del gruppo I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) definiti comunemente metalli alcalini, sono molto reattivi, infatti reagiscono violentemente con l’ossigeno per formare solidi ionici, bianchi, traslucidi, non reattivi. Ad esempio, la reazione tra sodio metallico e ossigeno produce ossido di sodio e può essere rappresentata dalla seguente equazione chimica:
4Na(s) + O2(g) ——> 2Na2O(s)
(Si noti che, secondo la legge di conservazione della massa enunciata dal chimico francese A. L. Lavoisier, l’equazione di reazione deve essere bilanciata anteponendo, ove occorre, opportuni coefficienti stechiometrici, ovvero numeri interi che permettono il bilanciamento degli atomi sia a destra che a sinistra dell’equazione di reazione. Infatti, si può osservare che a sinistra e a destra dell’equazione vi sono 4 atomi di sodio, e due di ossigeno. Quindi, i coefficienti di reazione posti davanti alle formule dei composti, devono essere moltiplicati per il pedice (se presente) dell’elemento. Il sodio, nella formula dell’ossido di sodio, ha pedice due (Na2O) così come l’ossigeno presente nei reagenti (O2). Nei prodotti, invece, si assume che l’ossigeno abbia pedice uno, anche se, convenzionalmente, tale numero non viene rappresentato in quanto lo si sottintende).
Ecco un video sulla legge di Lavoisier:
1.2. Metalli alcalini – Alcune reazioni
I metalli alcalini, inoltre reagiscono energicamente con l’acqua per formare i corrispettivi idrossidi (composti contenenti il gruppo ossidrile -OH). Tale reazione è accompagnata anche dallo sviluppo di idrogeno gassoso. Una nota reazione che mostra questo comportamento è la seguente:
2K(s) + 2H2O(l) —–> 2KOH(s) + H2(g)
Tali metalli vengono definiti alcalini proprio perché in soluzione acquosa formano delle basi forti, ovvero degli idrossidi (in questo caso si forma idrossido di potassio). Inoltre, tali metalli possono reagire con gli alogeni (F2, Cl2, Br2, I2) per formare alogenuri, ovvero sali binari. Ad esempio, la reazione tra il litio e il fluoro, forma come prodotto il fluoruro di litio:
2Li(s) + F2(g) ——> 2LiF(s)
1.3. Metalli alcalino-terrosi
I metalli del gruppo II, (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) definiti metalli alcalino terrosi, reagiscono anch’essi violentemente (anche se con meno vigore rispetto agli elementi del gruppo I) con l’ossigeno per formare solidi ionici e lentamente con l’acqua per formare i rispettivi idrossidi (con formazione di idrogeno gassoso). Le equazioni di reazione che mostrano questi due processi sono, ad esempio:
2Ca(s) + O2(g) —-> 2CaO(s)
Mg(s) + 2H2O(l) —-> Mg(OH)2(s) + H2(g)
1.4. Alogeni
I non metalli del gruppo 17 vengono chiamati alogeni (parola greca che significa “formatori di sali”). Come precedentemente illustrato, tali elementi, molto reattivi, reagiscono con i metalli alcalini e alcalino-terrosi per formare alogenuri. Tali metalli esistono in natura, a differenza dei metalli dei primi due gruppi, sotto forma di molecole, probabilmente per questioni legate alla stabilità. Ad esempio, vi è differenza tra ossigeno atomico (O) e ossigeno molecolare (O2).
1.5. Gas nobili
I gas nobili (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) vengono definiti elementi inerti, in quanto sono noti per la loro scarsissima reattività chimica. Ad oggi, sono noti solo alcuni composti dello Xenon e del Kripton (in particolare fluoruri).
