Tavola periodica

Tavola periodica

Per migliaia di anni furono davvero pochi gli elementi a noi noti, tra questi il rame, l'oro e l'argento. All'inizio del XVIII secolo erano noti poco più di una decina di elementi, ma si sospettava che ne esistessero altri. Nel corso del secolo l'interesse per la scienza diede inizio a ricerche che portarono alla scoperta di nuovi elementi, tra i quali tre gas: l'idrogeno, l'azoto e l'ossigeno. Per poter stabilire quanti fossero gli elementi, gli scienziati avevano bisogno di trovare un modo per classificare gli elementi più noti. Nel 1869 il chimico russo Dimitrij Mendeleev, contemporaneamente ed indipendentemente dal chimico tedesco Lothar Meyer, propose un criterio di catalogazione. A quei tempi erano conosciuti più di 60 elementi e si conosceva anche alcune caratteristiche come la massa atomica.
Così lo scienziato costruì delle tabelle in cui gli elementi venivano inseriti secondo la massa atomica crescente, ma andando a capo, in modo da far cadere nella stessa colonna tutti quelli con proprietà simili. Successivamente Mendeleev si accorse che per mantenere incolonnati gli elementi con proprietà simili, occorreva lasciare alcune caselle vuote. Pensò che quei buchi corrispondessero ad elementi che non erano ancora stati scoperti. In base a ciò che si sapeva degli elementi che si trovavano sopra e sotto ciascun buco, lo scienziato riuscì a prevedere le caratteristiche degli elementi non ancora scoperti; ad esempio riuscì a prevedere le proprietà del germanio con notevole accuratezza.
L'ordine ottenuto, però, non era perfetto. Circa 50 anni dopo, infatti, si scoprì che il modo corretto per ordinare gli elementi non era quello di seguire la massa atomica, ma bensì il numero atomico (Z) crescente. Nella tavola periodica moderna gli elementi sono ordinati secondo numero atomico crescente. E' composta da 111 elementi, fino all'elemento con il numero atomico 94 si possono trovare in natura, mentre gli altri sono artificiali.
La tavola periodica è articola in periodi e gruppi. I periodi (righe orizzontali della tabella) sono numerati da 1 a 7, dall'alto verso il basso. Non hanno tutti la sta lunghezza: il primo contiene solo 2 elementi, il secondo e il terzo ne contengono 8, il quarto e il quinto ne contengono 18 ed infine il sesto e il settimo ne contengono 32, di cui 14 sono inseriti in un blocco a parte per evitare che la tavola periodica diventi troppo larga. I gruppi (colonne verticali della tabella) comprendono gli elementi che hanno caratteristiche simili e vengono numerati in due modi diversi: uno tradizionale, che si serve di numeri romani e l'altro più recente, che si serve di numeri arabi da 1 a 18 (1A, 2A, 3B 4B 5B 6B 7B 8B, 3A 4A 5A 6A 7A 8A). I gruppi 1A e 2A sono costituiti rispettivamente dagli alcalini e alcalino terrosi. Gli elementi del gruppo 7A inoltre prendono il nome di alogeni, mentre quelli de gruppo 8A prendono il nome di gas nobili. Nella tavola periodica sono presenti: metalli (buoni conduttori di calore e di corrente elettrica; possono essere ridotti facilmente in fili e lamine; sono lucidi e solidi a temperatura ambiente, eccetto il mercurio), non metalli (cattivi conduttori) e semimetalli (la loro conducibilità elettrica può essere modificata e calibrata, rendendoli simili ai metalli, come ad esempio il silicio che è un cattivo conduttore, ma se miscelato con il boro, si ottiene un materiale conduttore).