Nella tavola periodica moderna (elaborazione della tavola periodica di Mendeleev) gli elementi sono ordinati con numero atomico crescente. Il numero atomico il cui simbolo è Z) corrisponde al numero di protoni (particelle subatomiche con carica positiva che si trovano nel nucleo dell’atomo) o degli elettroni (particelle subatomiche con carica negativa, che si muovono intorno al nucleo) se l’atomo è neutro (cioè il numero dei protoni equivale al numero degli elettroni). Quindi, se un atomo ha numero atomico uguale a 8 (il numero atomico viene indicato nella tavola periodica sopra il simbolo dell’atomo) significa che avrà 8 protoni (p+) ed 8 elettroni (e–).
Gli IONI sono atomi carichi positivamente (cationi) o negativamente (anioni) perchè hanno ceduto od acquistato elettroni.
N.B. I protoni non possono essere scambiati (ceduti od acquistati come gli elettroni), altrimenti, cambiando il numero atomico, cambierebbe l’elemento che si sta esaminando.
I cationi sono elementi carichi che hanno ceduto elettroni (ad altri atomi); a seconda di quanti elettroni perdano, la carica, che si scrive ad apice (in altro a dx) sarà + oppure +2 o +3..ecc. Gli anioni hanno, invece, acquistato elettroni; la carica è indicata sempre in alto a destra, ad apice, e verrà scritta come – ,-2 -3…nel caso l’atomo abbia acquistato 1, 2, 3 elettroni.
ESEMPIO: calcolare il numero di protoni ed elettroni nel Ca2+ (Z= 20); specificare, inoltre, se si tratta di un anione o di un catione.
Svolgimento: Z (numero atomico) = 20 = numero di protoni (p+). Poiché ci sono due cariche positive in eccesso, significa che l’atomo ha perso due elettroni. Quindi il numero degli elettroni sarà 20 – 2 = 18. Siccome ad apice trovo 2+ e l’atomo ha perso elettroni, è un catione.
ESEMPIO: calcolare il numero di protoni ed elettroni nel Br– (Z= 35); specificare, inoltre se si tratta di un anione o di un catione.
Svolgimento: Z (numero atomico) = 35 = numero di protoni (p+). Poiché c’è una carica negativa in eccesso, significa che l’atomo ha acquistato un elettrone. Quindi il numero degli elettroni sarà 35+1=36. Siccome ad apice trovo – e l’atomo ha acquistato un elettrone, è un anione.
N.B. Come in matematica, il segno – oppure + , non preceduto da alcun numero, significa che il numero è 1 ed è (e deve essere) sottinteso.
Gli ISOTOPI sono atomi di uno stesso elemento che hanno un diverso numero di neutroni (cariche neutre che si trovano nel nucleo, simbolo n0, insieme ai protoni).
Nel nucleo è concentrata la massa dell’atomo (gli elettroni hanno massa trascurabile, 1836 volte inferiore a quella dei protoni). La somma di protoni e neutroni corrisponde al numero di massa (simbolo A; A = p++ n0 = Z + n0), non indicato nella tavola periodica (dove compare la massa atomica che è la media ponderata dei vari isotopi, presenti in natura, di un elemento).
ESEMPIO: calcolare il numero di protoni e neutroni nell’isotopo 14C (si legge:carbonio 14) (A= 14), sapendo che Z=6.
Svolgimento (numero atomico) Z = 6 = numero di protoni (p+). Poichè A = Z+ n0 = p+ + n0 deriva che il numero dei neutroni corrisponderà al numero di massa meno il numero dei protoni (n0= A – p+), quindi: 14 – 6 = 8 neutroni.
hoc unum scio 