METALLI, NON METALLI E SEMIMETALLI

Una ben visibile linea obliqua che percorre in direzione alto-sinistra  verso il basso-destra la tavola periodica segna la divisione di quest’ultima in due  macroaree molto importanti. Si tratta cioè della divisione degli elementi definiti come metalli, a sinistra di tale linea, da quelli molto meno numerosi detti non metalli, che troviamo a destra.

Esattamente in adiacenza alla stessa linea vi sono i semimetalli, tra cui spiccano Silicio ed Alluminio che sono i più importanti per le numerose applicazioni nella chimica industriale.

Questa separazione metalli-non metalli non deve indurre ad una erronea lettura della tavola periodica: le proprietà chimico-fisiche degli elementi non possono realmente essere così nettamente e rigidamente inquadrate ed interpretate. Piuttosto possiamo più correttamente parlare di un carattere metallico negli elementi che può aumentare o diminuire seguendo in maniera corretta la successione degli atomi sulla tavola periodica. Tutto sta nel capire il legame tra carattere metallico e proprietà chimiche degli elementi.

Gli atomi che presentano raggio atomico maggiore e quindi dimensioni maggiori in tavola periodica si trovano localizzati in basso a sinistra; spostandoci idealmente seguendo una freccia obliqua troveremo gli atomi più piccoli in alto a destra, nella zona dei non metalli. In generale poi, scendendo lungo un gruppo , le dimensioni atomiche aumentano.

Basterà ricordare questa relazione tra direzione di lettura della tavola e dimensione atomica per ottenere il carattere metallico di un atomo. Gli atomi più metallici di tutti sono in basso a sinistra (grandi), i meno metallici in alto a destra (piccoli).

 

Dunque metalli e non metalli, proprietà chimiche e fisiche diametralmente opposte. Cominciando dalle proprietà chimiche, gli atomi di maggiore dimensione che abbiamo ormai imparato a localizzare sono caratterizzati da elettroni dei livelli energetici più esterni non solo lontani dal nucleo, ma anche ben schermati dai numerosi elettroni più interni.

Si tratta quindi di elettroni che hanno una facile tendenza ad essere persi, ancor di più se parliamo dei primi due gruppi della tavola, metalli alcalini ed alcalino-terrosi , dove la cessione di uno o due elettroni più esterni significa per l’atomo l’ottenimento di una configurazione elettronica simile al  gas nobile che lo precede. Quindi forte carattere metallico vuol dire, chimicamente, forte tendenza all’ossidazione e generazione di cationi.

 

Ovviamente il discorso si ribalta per i non metalli. Il carattere metallico raggiunge i suoi minimi con quegli elementi con forte tendenza alla riduzione, che in particolare coincide con quelle configurazioni elettroniche dove l’acquisto di uno o due elettroni porta l’atomo in questione ad un assetto elettronico simile al gas nobile che segue nello stesso periodo. Tendenza a generare anioni.

Dal punto di vista meccanico e fisico le proprietà dovrebbero essere ancora più evidenti dalla esperienza quotidiana. I metalli appaiono lucidi (proprietà fisica), duttili, malleabili, (proprietà meccaniche) ma soprattutto buoni conduttori (proprietà fisica). I non metalli non sono lucidi, ma fragili e isolanti.

Ancora, i metalli danno luogo ad ossidi basici per reazioni con l’ossigeno, i non metalli ossidi acidi, e i semimetalli, con proprietà chimiche e fisiche intermedie, ossidi anfoteri.

Chimitutor -19 Aprile 2017