ANALOGIE TRA LE PROPRIETA' CHIMICHE DEGLI ELEMENTI DI UNO STESSO GRUPPO

Relazione di Chimica

Giovedì 14/04/05, presso il laboratorio di fisica della scuola Federico II di Apricena, abbiamo effettuato un'esperienza per osservare le analogie tra le proprietà chimiche di elementi di uno stesso gruppo.

ANALOGIE TRA LE PROPRIETA' CHIMICHE DEGLI ELEMENTI DI UNO STESSO GRUPPO

Obiettivo: constatare le analogie tra i comportamenti chimici di elementi appartenenti ad uno stesso gruppo della tavola periodica.

Strumenti e materiali: otto becher(uno da 400ml), sette provette, un porta provette, sette bacchette di vetro, sette pipette con aspira pipette,  un matraccio, una spatola con cucchiaio in metallo, una pinzetta, tre spruzzette, tre imbuti, una buretta, un pennarello indelebile, fazzoletti di carta, acqua distillata(H₂O), cloruro di litio(LiCl), cloruro di sodio(NaCl), nitrato di potassio(KNO₃), cloruro di magnesio(MgCl₂), nitrato di calcio(Ca(NO₃)₂), cloruro di stronzio(SrCl₂), cloruro di bario(BaCl₂), bicarbonato di sodio (Na₂CO₃)

Per poter effettuare questo esperimento, abbiamo innanzitutto versato in sette becher, con la spatola metallica e facendo attenzione a pulire questa con il fazzoletto di carta ogni volta che cambiavamo composto, i vari cloruri e nitrati segnando con il pennarello indelebile sul bordo del becher l'elemento contenuto, abbiamo aggiunto ad ognuno di essi 50ml di acqua distillata attraverso le spruzzette e abbiamo agitato con le sette bacchette di vetro, una per ogni becher, affinché i nitrati e i cloruri si sciogliessero del tutto. In questo esperimento abbiamo utilizzato nitrati e cloruri (che hanno poche differenze tra loro) di sostanze appartenenti al primo e al secondo gruppo della tavola periodica degli elementi derivanti dalla reazione di tali elementi con l'acido cloridrico HCl, per i cloruri, e l'acido nitrico, per i nitrati. Gli elementi appartenenti al primo gruppo sono il litio(Li), il sodio(Na), il potassio(K) e sono detti metalli alcalini in quanto sono molto reattivi e si ossidano molto facilmente a contatto con l'aria, danno luogo a reazioni esoergoniche molto violente se messi a contatto con l'acqua e, proprio per questo motivo, vengono conservati sott'olio di paraffina. Gli elementi del secondo gruppo sono invece il magnesio(Mg), il calcio(Ca), lo stronzio(Sr), il bario (Ba) e sono detti metalli alcalino terrosi in quanto hanno proprietà chimiche simili a quelle dei metalli alcalini ma meno evidenti. Dopo aver preparato le soluzioni, aventi tutte un aspetto limpido, tranne il cloruro di bario che aveva un aspetto leggermente lattiginoso, siamo passati alla preparazione di una soluzione da 250ml di bicarbonato di sodio, abbiamo allora versato nel matraccio, tramite l'imbuto, tre cucchiai di bicarbonato di sodio e, tramite la spruzzetta, 250ml di acqua distillata e abbiamo agitato il tutto per ottenere una soluzione omogenea. Successivamente abbiamo aspirato con le sette pipette le varie soluzioni e ne abbiamo versato 2ml nelle varie provette, contrassegnando queste con il nome dell'elemento versato al suo interno tramite il pennarello indelebile. Poi versiamo all'interno della buretta la soluzione acquosa di bicarbonato di sodio e, aprendo il rubinetto, ne versiamo 2ml in ogni provetta e abbiamo osservato cosa era successo: per gli elementi del primo gruppo(litio, sodio e potassio) e, contro le nostre aspettative, per il magnesio, che fa parte del secondo gruppo, non era successo nulla e la soluzione è rimasta limpida, anche dopo, per quanto riguarda il magnesio, aver rifatto l'esperimento con una soluzione più concentrata; per gli altri elementi del secondo gruppo, e in particolare per il bario, la soluzione si è intorbidita ed ha assunto un aspetto lattiginoso e per il bario e per lo stronzio si è formato il precipitato(carbonato di bario(BaCO₃) per il primo e carbonato di stronzio(SrCO₃) per il secondo). In conclusione possiamo quindi affermare che il comportamento chimico degli elementi è strettamente legato al posto occupato nella tavola periodica e più precisamente al gruppo di appartenenza, che indica il numero di elettroni presenti nell'ultimo orbitale, cioè la conurazione elettronica esterna, quindi elementi appartenenti allo stesso gruppo hanno proprietà chimiche analoghe.