Volume 1

3 MODULO G 16. Gruppo VIII, gas nobili Elio, Neon, Argon, Kripton, Xenon e Radon Come è possibile osservare dalla Tabella 16.1, gli elementi di questo gruppo hanno una configurazione costituita dall ottetto completo, ciò determina una completa stabilità e la conseguente inerzia chimica, cioè non reagiscono spontaneamente. Si trovano in natura allo stato gassoso nell atmosfera in piccolissime quantità, pertanto vengono anche chiamati gas rari . Solo in condizioni estreme di temperatura e di pressione questi elementi sono in grado di interagire con altri atomi formando composti. Elemento N° atom. Conf. elettr. He Ne Ar Kr Xe Rn 16. 4 2 10 18 36 54 86 Peso atom. Raggio atom. (nm) Pot. ion. (eV) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 5s2 5p6 6s2 6p6 4 20,8 39,94 83,80 131,30 222 0,093 0,16 0,191 0,20 0,22 0,25 24,58 21,47 16,68 13,99 12,1 10,7 Gruppo I, metalli alcalini e Gruppo II, metalli alcalino-terrosi p.f. (°C) p. eb. (°C) 272 248,7 189,4 156,6 115,5 52 268,9 245,9 185,9 151,9 177 74 Tabella 16.1. Proprietà dei gas nobili. L elio è l elemento più abbondante dell universo dopo l idrogeno. Neon e argon sono impiegati nella fabbricazione delle insegne luminose. Litio, Sodio, Potassio, Rubidio, Cesio e Francio (alcalini) Come si può osservare nella Tabella 16.2, i metalli alcalini hanno un solo elettrone nell ultimo livello energetico e per questo tendono a cederlo diventando ioni positivi: Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+ Fr+. Li, Na e K sono meno densi dell acqua perciò galleggiano. Elemento N° atom. Li Na K Rb Cs Fr 3 11 19 37 55 87 Conf. elett. Peso atomico 2s1 3s1 4s1 5s1 6s1 7s1 6,93 22,98 39,10 85,47 132,09 233,00 Tabella 16.2. Gruppo I proprietà dei metalli alcalini. Raggio atom. (nm) Pot. ion. (Ev) 0,152 0,186 0,231 0,244 0,262 0,266 5,39 5,14 4,34 4,18 3,90 Chimicamente sono fortemente reattivi. Reagiscono con l acqua originando l idrossido corrispondente, liberando idrogeno secondo la seguente equazione (prendiamo come esempio il sodio): 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 (16.2) Tutti questi elementi hanno forze di coesione molto deboli; pertanto questi metalli sono teneri, malleabili e hanno punti di fusione molto bassi, via via dal litio al cesio. 211 p.f. (°C) 186 98 63,4 39 28 U. 16 - La chimica degli elementi Analizziamo per primi i gas nobili. Essi sono caratterizzati da inerzia chimica, determinata dalla loro configurazione esterna, non reagiscono né con gli atomi della stessa specie né con gli atomi di specie diversa.