LA TAVOLA PERIODICA Nel 1870, un chimico russo, Dimitri Mendelejev, raccolse e catalogò tutti gli elementi allora conosciuti in base alle loro somiglianze, disponendoli in righe e colonne, secondo il loro peso atomico crescente, e ponendo uno sotto l’altro quelli che mostravano proprietà chimiche e fisiche simili, in modo da formare dei gruppi. Lo studioso di chimica chiamò il suo sistema di classificazione Tavola periodica degli elementi. La tavola che usiamo noi oggi è molto simile a quella di Mendelejev; essa ne differisce, tuttavia, sia per l’aspetto grafico (che è più allungato) sia, soprattutto, perché gli elementi non si succedono in funzione del loro peso atomico, ma in funzione del numero atomico crescente. • Organizzazione La tavola periodica degli elementi è organizzata in file orizzontali: periodi, e in colonne verticali: gruppi. In ogni gruppo le proprietà chimiche degli elementi sono simili; le stesse variano con regolarità lungo i periodi. In totale esistono 7 periodi: il I periodo contiene due elementi, l’idrogeno e l’elio, corrispondentemente con il fatto che solo due elettroni possono trovare posto nel primo livello energetico. Il II periodo, come il primo, finisce quando il secondo livello è completo e contiene, quindi, otto elementi; il III ne ha anche otto; il IV e il V ne contengono diciotto, il VI ne contiene trentadue e del VII finora ne conosciamo solo diciannove. Ogni blocco contiene diverse serie di 2, 6, 10 e 14 elementi in cui si vanno riempiendo rispettivamente gli orbitali s, p, d ed f. Gli elementi appartenenti all’insieme dei blocchi s e p sono indicati come elementi rappresentativi o elementi tipici e sono ulteriormente suddivisi in otto gruppi. I blocchi d e f contengono gli elementi di transizione. Un gruppo, invece, prende il nome di famiglia, a causa della somiglianza delle proprietà degli elementi che lo costituiscono. Alcuni gruppi hanno delle dominazioni particolari; così il primo gruppo è detto anche dei metalli alcalini; il II è quello dei metalli alcalino-terrosi; il VII è quello degli alogeni; l’ultimo gruppo è quello dei gas nobili. • Variazioni periodiche Oltre a conoscere il simbolo degli elementi, la loro massa atomica, il loro stato fisico in natura, la loro configurazione elettronica esterna, il numero di ossidazione, la tavola periodica fornisce ulteriori informazioni; sappiamo,infatti, che gli elementi posti a sinistra nel sistema periodico sono detti METALLI e le loro proprietà (duttilità, lucentezza, malleabilità, buoni conduttori di calore e di energia) dipendono dalla facilità con cui cedono elettroni (sono infatti chiamati elettropositivi o cationi); gli elementi posti a destra del sistema periodico sono detti NON METALLI e le loro proprietà sono opposte a quelle dei metalli; questi ultimi accettano elettroni e difficilmente li cedono (sono quindi denominati elettronegativi o anioni) . Esistono inoltre sette SEMIMETALLI ovvero quegli elementi che a più basso numero atomico si comportano da non metalli e quelli che a più alto assumono caratteri tipici dei metalli, e questi si trovano tra il III e il IV gruppo. Grazie alla tavola periodica degli elementi vediamo, inoltre, che i raggi atomici variano periodicamente all’aumentare del numero atomico: cioè diminuiscono lungo un periodo, raggiungono il minimo, poi, passando al periodo successivo, aumentano bruscamente per poi diminuire ancora, e così via. Attraverso la lettura della tavola periodica degli elementi notiamo che l’energia di ionizzazione, ovvero l’energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo isolato, l’affinità elettronica, cioè, la quantità di energia che si manifesta quando un elettrone si combina con una atomo isolato, e l’elettronegatività, ovvero la tendenza degli atomi ad attrarre gli elettroni di legame, aumenta lungo il periodo e diminuisce lungo un gruppo.