Gli elementi del blocco s
Gli elementi del blocco s della Tavola Periodica sono quegli elementi che hanno gli elettroni più esterni nell’orbitale s. Poiché l’orbitale s può contenere al massimo due elettroni i gruppi di elementi appartenenti a questo blocco sono due ovvero il gruppo 1 con configurazione ns1 e il gruppo 2 con configurazione ns2.
Al primo gruppo appartiene anche l’idrogeno che ha configurazione elettronica 1s1 che ha una chimica diversa rispetto agli elementi appartenenti al gruppo che vengono detti metalli alcalini. Tali elementi sono litio, sodio, potassio, rubidio, cesio e francio e vengono detti alcalini in quanto, reagendo con l’acqua formano idrossidi secondo la reazione:
2 Me + 2 H2O → 2 MeOH + H2
Al secondo gruppo appartengono i metalli alcalino-terrosi che sono berillio, magnesio, calcio, stronzio, bario e radio.
Il litio e il berillio che sono rispettivamente i primi elementi del gruppo 1 e 2 esibiscono alcune proprietà diverse dagli altri membri del gruppo a cui appartengono.
Alcune coppie di elementi del secondo periodo e del terzo periodo della Tavola Periodica diagonalmente adiacenti, infatti, mostrano un’analogia nelle proprietà chimiche e chimico-fisiche detta relazione diagonale dovuta alla similitudine delle dimensioni degli ioni e dal rapporto carica-raggio degli elementi.
Infatti il litio appartenente al Gruppo 1 del secondo periodo mostra analogie con il magnesio appartenente al Gruppo 2 del terzo periodo così come il berillio con l’alluminio.
Caratteristiche generali
Gli elementi del blocco s:
- sono metalli teneri con basso punto di fusione e di ebollizione, buoni conduttori di calore e di elettricità
- sono altamente reattivi e non si rinvengono in natura allo stato nativo a causa della loro elevata reattività
- hanno un raggio atomico maggiore degli elementi appartenenti allo stesso periodo
- formano prevalentemente composti ionici
- hanno bassi valori di energia di ionizzazione
- hanno bassi valori di elettronegatività
- sono agenti riducenti
- non possono essere ottenuti per elettrolisi di soluzioni acquose dei loro sali
- ad eccezione del berillio e magnesio impartiscono colorazione alla fiamma
- reagiscono con i non metalli
- reagiscono con l’ossigeno per dare ossidi basici
- reagiscono con gli acidi secondo una reazione di scambio semplice per dare un sale e idrogeno gassoso come, ad esempio:
2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2
Ca + 2 HCl → CaCl2 + H2
Differenze tra metalli alcalini e metalli alcalino-terrosi
I metalli alcalini e quelli alcalino-terrosi mostrano differenze dovute soprattutto al diverso numero di elettroni di legame, dell’energia di ionizzazione, del raggio atomico e dell’elettronegatività. Vengono riportate in tabella le differenze più significative tra i metalli del gruppo 1 e quelli del gruppo 2:
| Proprietà | Metalli alcalini | Metalli alcalino-terrosi |
| Configurazione elettronica | ns1: un solo elettrone di legame | ns2: due elettroni di legame |
| Valenza | Monovalenti | Bivalenti |
| Elettronegatività | Meno elettronegativi | Più elettronegativi |
| Idrossidi | Basi forti solubili | Basi deboli meno solubili |
| Carbonati | Solubili in acqua | Poco solubili in acqua |
| Nitrati | Si decompongono in presenza di calore formando ossigeno | Si decompongono in presenza di calore formando ossigeno e biossido di azoto |
| Reazioni con l’azoto | Non si combinano direttamente con l’azoto | Si combinano con l’azoto per formare nitruri |
| Reazioni con il carbonio | Non si combinano direttamente con il carbonio | Si combinano con il carbonio per formare carburi |
| Solubilità dei sali | Formano generalmente sali solubili | Formano sali poco solubili tra cui solfati, fosfati, fluoruri, cromati e ossalati |
| Composti idrati | Non formano composti idrati | Formano composti idrati |