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Elementi del 7° Periodo

  |   Chimica, Chimica Generale

Gli elementi del 7° Periodo comprendono due elementi del blocco s, dieci elementi del blocco d, sei elementi del blocco p e quattordici elementi del blocco f.

Questi elementi, che sono tutti radioattivi, hanno numero atomico da 87 a 118 e comprendono i quattro nuovi elementi ufficializzati dalla I.U.P.A.C. nel 2016.

Nell’ambito degli elementi del 7° Periodo vi è un metallo alcalino, un metallo alcalino terroso, 15 attinidi e 15 transattinidi.

Ad eccezione dell’uranio tutti gli elementi riempiono prima l’orbitale 7 s e successivamente gli orbitali 5f, 6d e 7p. Molti di questi elementi sono di origine sintetica e alcuni di essi hanno tempi di dimezzamento molto bassi. Pertanto le proprietà di alcuni di essi sono poco conosciute

Elementi del blocco s

Gli elementi del 7° Periodo appartenenti al blocco s sono francio e radio:

Elemento Z Configurazione elettronica Energia di ionizzazione kJ/mol Elettronegatività Raggio atomico pm
Francio 87 [Rn] 7s1 393 0.79 260
Radio 88 [Rn] 7s2 509.3 0.9 215

 

Il francio è un elemento radioattivo e il suo isotopo più stabile 22388Fr ha un tempo di dimezzamento di 22 minuti

Il radio ha la caratteristica di reagire all’aria con l’azoto piuttosto che l’ossigeno formando il nitruro di radio Ra3N2

Elementi del blocco  f

I 14 elementi del blocco f vanno da numero atomico 89 a 102

Elemento Z Configurazione elettronica Energia di ionizzazione kJ/mol Elettronegatività Raggio atomico pm
Attinio 89 [Rn] 6d1 7s2 499 1.1 215
Torio 90 [Rn] 6d2 7s2 587 1.3 206
Protoattinio 91 [Rn] 5f2 6d1 7s2 568 1.5 163
Uranio 92 [Rn] 5f3 6d1 7s2 597.6 1.38 156
Nettunio 93 [Rn] 5f4 6d1 7s2 604.5 1.36 155
Plutonio 94 [Rn] 5f6  7s2 584.7 1.28 159
Americio 95 [Rn] 5f7  7s2 578 1.3 173
Curio 96 [Rn] 5f7 6d1 7s2 581 1.3 174
Berkelio 97 [Rn] 5f9 7s2 601 1.3 170
Californio 98 [Rn] 5f10 7s2 608 1.3 245
Einsteinio 99 [Rn] 5f11 7s2 619 1.3 245
Fermio 100 [Rn] 5f12 7s2 629 1.3 Sconosciuto
Mendelevio 101 [Rn] 5f13 7s2 636 1.3 Sconosciuto
Nobelio 102 [Rn] 5f14 7s2 639 1.3 Sconosciuto

 

Proprietà degli elementi del blocco f

L’attinio per la sua elevata radioattività si illumina al buio con una luce blu pallido, proveniente dall’aria circostante ionizzata dalle particelle emesse ad alta energia.

Il torio ha una configurazione elettronica anomala in quanto, come per l’attinio, il livello 6d ha un’energia inferiore al 5f

Il protoattinio è posizionato nella tavola periodica a sinistra dell’uranio e a destra del torio e molte delle sue proprietà fisiche sono intermedie tra questi due attinidi.

L’uranio è uno dei metalli con più alta densità e, se finemente suddiviso, è piroforico. La sua superficie è del colore dell’acciaio se laminata di fresco, lasciato all’aria si ricopre di uno strato nero di ossidi.

Il nettunio è un metallo reattivo che numeri di ossidazione da +3 a +7. Quello  più stabile in soluzione è +5, ma, nei composti solidi, ha generalmente numero di ossidazione +4.

Il plutonio è di colore grigio argenteo che si annerisce all’aria e ha numeri di ossidazione che vanno da +3 a +7.

L’americio reagisce con l’ossigeno e si dissolve in acidi. Lo stato di ossidazione più stabile per l’americio è +3 che mostra comportamento chimico simile al lantanio (III)

Il curio è un metallo duro, denso e argenteo con un elevato punto di fusione e di ebollizione e forma complessi fluorescenti con vari composti organici

Come tutti gli attinidi, il berkelio si solubilizza negli acidi, liberando idrogeno gassoso e portandosi al numero di ossidazione +3 che è il più stabile.

Il californio è un metallo di colore bianco-argenteo malleabile che si taglia facilmente con una lama di un coltello. Presenta numero di ossidazione +2, +4  ma quello più comune è +3. Nello stato di ossidazione + 2 si comporta da riducente mentre nello stato di ossidazione +4 si comporta da ossidante.

L’einsteinio presenta isotopi radioattivi e ha proprietà chimiche tipiche di un elemento attinide trivalente pesante

La chimica del fermio è tipica degli attinidi con elevato numero di massa. Presenta prevalentemente il numero di ossidazione +3 e, in misura minore, il numero di ossidazione +2.

Il mendelevio è solido a temperatura ambiente e si conoscono 16 isotopi con numero di massa da 245 a 260.

Il nobelio ha numeri di ossidazione +2 e + 3 ma è l’unico elemento del blocco f per il quale lo stato +2 è il più comune e stabile in soluzione acquosa. Di conseguenza la sua chimica assomiglia a quella dei lantanidi o a quella dei metalli alcalino-terrosi.

Elementi del blocco d

I 10 elementi del blocco f vanno da numero atomico 103 a 112

Elemento Z Configurazione elettronica * Energia di ionizzazione kJ/mol Raggio atomico pm
Laurenzio 103 5f14 7s2 7p1 478.6 Non noto
Rutherfordio 104 5f14 6d2 7s2 580 150
Dubnio 105 5f14 6d3 7s2 665 139
Seaborgio 106 5f14 6d4 7s2 757 132
Bohrio 107 5f14 6d5 7s2 740 126
Hassio 108 5f14 6d6 7s2 730 126
Meitnerio 109 5f14 6d7 7s2 800 128
Darmstadtio 110 5f14 6d8 7s2 960 132
Roentgenio 111 5f14 6d9 7s2 1020 138
Copernicio 112 5f14 6d10 7s2 1155 147

*Si omette [Rn]

Proprietà degli elementi del blocco d

Si riportano, per questi elementi, tutti di origine artificiale, l’isotopo più stabile e il suo tempo di dimezzamento

Elemento Isotopo più stabile Tempo di dimezzamento
Laurenzio 266103Lr 10 ore
Rutherfordio 267104Rf 1.3 ore
Dubnio 268105Db 28 ore
Seaborgio 269106Sg 14 minuti
Bohrio 270107 Bh 61 secondi
Hassio 277m108Hs 130 secondi
Meitnerio 278109Mt 4.5 secondi
Darmstadtio 281110Ds 12.7 secondi
Roentgenio 282111Rg 100 secondi
Copernicio 285112Cn 28 secondi

Elementi del blocco p

Gli elementi del blocco p del 7° Periodo hanno numero atomico da 113 a 118

Elemento Z Configurazione elettronica * Energia di ionizzazione kJ/mol Raggio atomico pm
Nihonio 113 6d10 7s2 7p1 704.9 170
Flerovio 114 6d10 7s2 7p2 832.2 180
Moscovio 115 6d10 7s2 7p3 538.3 187
Livermorio 116 6d10 7s2 7p4 663.9 183
Tennessine 117 6d10 7s2 7p5 742.9 138
Oganesson 118 6d10 7s2 7p6 860.1 152

 

*Si omette [Rn] 5f14

Per questi elementi non sono noti i valori dell’elettronegatività e quelli relativi all’energia di ionizzazione e raggio atomico sono solo previsti e non determinati sperimentalmente