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Elementi del 5° Periodo

  |   Chimica, Chimica Generale

Gli elementi del 5° Periodo vanno dal rubidio che ha numero atomico 37 allo xeno che ha numero atomico 54.

Il 5° Periodo quindi contiene due elementi del blocco s, dieci elementi del blocco d e sei elementi del blocco p per un totale di 18 elementi

Questo periodo contiene il tecnezio che è un elemento radioattivo, molibdeno e iodio che sono due degli elementi più pesanti con un ruolo biologico noto.

Vi è inoltre il niobio usato nei reattori nucleari perché mostra un basso assorbimento di neutroni

Elementi del blocco s

Gli elementi del 5° Periodo appartenenti al blocco s sono rubidio e stronzio

Elemento Configurazione elettronica Energia di ionizzazione kJ/mol Elettronegatività Raggio atomico pm
Rubidio [Kr] 5s1 403 0.82 248
Stronzio [Kr] 5s2 549.5 0.95 215

 

Il rubidio è il secondo metallo alcalino stabile più elettropositivo reagisce violentemente con l’acqua producendo ossido di rubidio e idrogeno:

2 Rb + H2O → Rb2O + H2

Lo stronzio è un metallo alcalino-terroso molto reattivo che, a contatto con l’aria, si ricopre di una patina di ossido. A contatto con l’acqua dà luogo alla formazione di idrossido di stronzio e idrogeno:

Sr + 2 H2O → Sr(OH)2 + H2

Elementi del blocco d

Gli elementi del 5° Periodo appartenenti al blocco d sono indicati in tabella:

Elemento Configurazione elettronica Energia di ionizzazione kJ/mol Elettronegatività Raggio atomico pm
Ittrio [Kr] 4d15s2 403 1.22 180
Zirconio [Kr] 4d2 5s2 640.1 1.33 160
Niobio [Kr] 4d4 5s1 652.1 1.6 146
Molibdeno [Kr] 4d5 5s1 684.3 2.16 154
Tecnezio [Kr] 4d5 5s2 702 1.9 136
Rutenio [Kr] 4d7 5s1 710.2 2.2 134
Rodio [Kr] 4d8 5s1 719.7 2.28 134
Palladio [Kr] 4d10 804.4 2.20 137
Argento [Kr] 4d10 5s1 731.0 1.93 144
Cadmio [Kr] 4d10 5s2 867.8 1.69 151

 

Proprietà

L’ittrio ha un comportamento analogo ai lantanidi con cui si trova combinato nei minerali. È utilizzato in piccole quantità nelle leghe di alluminio e magnesio a cui conferisce maggiore resistenza.

Lo zirconio è resistente alla corrosione, duttile e malleabile di colore bianco-grigio dall’aspetto simile a quello del titanio e, se ridotto in polvere, è piroforico alle alte temperature.

Il niobio è utilizzato nella produzione di acciai inossidabili speciali che, per le loro caratteristiche, sono usati nell’industria automobilistica. Una lega di particolare interesse è quella con il titanio con particolari proprietà superconduttive che trova applicazione nei magneti superconduttori.

Il molibdeno in lega con il nichel e il cromo forma leghe resistenti al calore e alla corrosione  adatte a sopportare carichi elevati e con elevato carico di rottura.

I pigmenti a base di molibdeno hanno colori che variano tra il giallo intenso e l’arancione vivo e vengono usati nelle vernici e negli inchiostri.

Il tecnezio presenta un isotopo metastabile ovvero il  99mTc che ha un tempo di dimezzamento di sei ore ed emette raggi γ ed elettroni a bassa energia formando l’isotopo stabile 99Tc che è l’isotopo più stabile con un tempo di dimezzamento di 2.11 · 105 anni.

L’isotopo metastabile è utilizzato per le procedure diagnostiche che utilizzano elementi radioattivi come la scintigrafia e la tomografia a emissione di un fotone singolo.

Il rutenio fa parte dei metalli appartenenti del gruppo del platino che sono caratterizzati proprietà fisiche e chimiche simili. Ad esempio attività catalitica, resistenza alla corrosione, resistenza all’ossidazione ad elevate temperatura, basso coefficiente di dilatazione termica, alto punto di fusione e si trovano generalmente negli stessi depositi minerari.

Il rodio è uno degli elementi meno abbondati presenti sulla crosta terrestre e lo si rinviene nei minerali contenenti platino.

Il rodio è un metallo di colore bianco-argenteo molto riflettente. Se esposto all’aria, si ossida in Rh2O3 ma ad elevate temperature perde l’ossigeno ritornando allo stato puro.

E’ scarsamente reattivo e non viene attaccato dagli acidi.

Il palladio è utilizzato nei convertitori catalitici specie nelle autovetture diesel e trova impiego quale catalizzatore in numerose reazioni di idrogenazione, deidrogenazione, ossidazione e idrolisi e nella produzione di acetato di vinile monomero di partenza del polivinilacetato

L’argento è un metallo duttile e malleabile ed è il miglior conduttore di corrente elettrica e di calore e ha un ottimo potere riflettente. È impiegato in oreficeria, per la preparazione di leghe, nella monetazione e nell’industria fotografica ed elettrotecnica.

Il cadmio è tenero, duttile e malleabile e si presenta di colore bianco-argenteo con riflessi azzurrognoli.

 

Elementi del blocco p

Gli elementi del 5° Periodo appartenenti al blocco p sono indicati in tabella:

Elemento Configurazione elettronica Energia di ionizzazione kJ/mol Elettronegatività Raggio atomico pm
Indio [Kr] 4d105s25p1 558.3 1.78 167
Stagno [Kr] 4d105s25p2 708.6 1.96 140
Antimonio [Kr] 4d105s25p3 834 2.05 139
Tellurio [Kr] 4d105s25p4 869.3 2.1 140
Iodio [Kr] 4d105s25p5 1008.4 2.66 140
Xeno [Kr] 4d105s25p6 1170.4 2.6 140

 

Proprietà

L’indio è un metallo di colore bianco argentato, duttile e tenero al punto che, come il sodio, può essere tagliato con un coltello. Ha proprietà intermedie tra il gallio e il tallio che appartengono al suo stesso gruppo.

Lo stagno è stabile all’azione di acidi organici, come l’acido acetico e l’acido citrico e agli alcali diluiti ed è impiegato per questa sia caratteristica nella fabbricazione di contenitori per cibi, sotto forma di banda stagnata.

L’antimonio è un semimetallo fragile ed cattivo conduttore di calore ed elettricità. Presenta la proprietà di avere un volume maggiore quando congela; tale proprietà oltre ad essere tipica dell’acqua è comune solo al silicio, bismuto, gallio e germanio.

Il tellurio migliora la lavorabilità del rame e dell’acciaio inossidabile e la sua aggiunta al piombo riduce l’azione corrosiva dell’acido solforico sul piombo e ne migliora la resistenza e la durezza.

È usato nell’industria elettronica con cadmio e mercurio per formare semiconduttori fotosensibili.

Lo iodio in condizioni standard si presenta come un solido lucente dal colore dal colore nero-bluastro che a una temperatura inferiore a quella di fusione tende a sublimare passando direttamente dallo stato solido a quello aeriforme dove assume colorazione viola scuro. È  un micronutriente essenziale che si trova prevalentemente nella tiroide che produce gli ormoni tiroxina e  triiodotironina che contengono lo iodio all’interno delle loro strutture.

Lo xeno è un gas nobile e, sebbene poco reattivo, dà luogo ad alcune reazioni chimiche come la formazione dello xeno esafluoroplatinato, il primo composto di un gas nobile ad essere sintetizzato.