La tavola periodica è una visualizzazione degli elementi chimici visualizzati in forma tabellare. L'ordine degli elementi chimici è organizzato in base a diversi fattori come il numero atomico, la configurazione elettronica e le proprietà chimiche.
La tavola periodica contiene tutti gli elementi chimici riconosciuti a livello internazionale ed è suddivisa in 4 blocchi, inclusi i blocchi -s, -p, -d e -f. Ogni riga della tabella è chiamata punto, mentre la colonna è chiamata gruppo. In generale, in un periodo (riga), la sinistra è metallica e la destra non è metallica.
Nella tavola periodica standard, gli elementi sono disposti in base al loro numero atomico crescente (il numero di protoni nel nucleo atomico). Una nuova riga (punto) inizia quando il nuovo guscio elettronico ha il suo primo elettrone. La colonna (gruppo) è determinata in base alla configurazione elettronica; gli elementi che hanno lo stesso numero di elettroni in una particolare sottoshell si trovano nella stessa colonna. Ad esempio, l'ossigeno e il selenio sono nella stessa colonna perché entrambi hanno quattro elettroni nel loro p-subshell esterno.
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Gli elementi con proprietà chimiche simili sono solitamente raggruppati negli stessi gruppi sulla tavola periodica, sebbene nel blocco f, e alcuni si trovino nel blocco d, gli elementi nello stesso periodo tendono ad avere proprietà chimiche simili. Pertanto, è relativamente facile stimare le proprietà chimiche di un elemento se si conoscono le proprietà degli elementi che lo circondano.
A partire dal 2016, almeno 118 elementi sono stati confermati nella tavola periodica. Questi includono gli elementi da 1 (idrogeno) a 118 (oganesson), con aggiunte recenti come nihonium, moscovium, tennessine e oganesson, confermate dall'Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC).
Tra tutti gli elementi, 94 esistono naturalmente; I restanti 24, dall'americio al copernicium e flerovium e livermorium, sono presenti solo quando sintetizzati in laboratorio. Dei 94 elementi naturali, 84 sono primordiali (elementi antichi). Gli altri 10 compaiono quando c'è il decadimento degli elementi primordiali.
Nessun elemento più pesante dell'einsteinio (elemento 99) si trova in grandi quantità e in forma pura. Anche l'astato (elemento 85); il francio (elemento 87) è rilevabile solo sotto forma di emissione di luce di una quantità microscopica (300.000 atomi).
Raggruppamenti di elementi chimici
Diverse categorie possono essere ampiamente applicate agli elementi, anche tenendo conto delle loro proprietà fisiche e chimiche generali, dello stato della materia nell'abbondanza delle condizioni, dei loro punti di fusione e di ebollizione, della loro densità, della loro struttura cristallina come solido e della loro origine.
Caratteristiche generali
In base alle loro proprietà fisiche e chimiche, gli elementi esistenti sono suddivisi in tre categorie, ovvero metalli, metalloidi e non metalli.
I metalli sono generalmente lucidi, solidi con elevata conduttività, possono formare leghe con altri metalli e formare composti ionici simili ai sali con non metalli (diversi dai gas nobili). La maggior parte dei non metalli sono gas incolori o incolori; i non metalli che formano composti con altri non metalli sono legati in modo covalente. Tra metalli e non metalli ci sono metalloidi, che hanno proprietà tra metallo e non metallo o una miscela di entrambi.
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Una classificazione più dettagliata è spesso indicata dalla presentazione dei colori nella tavola periodica. Questo sistema limita i termini "metallo" e "non metallico" solo a un certo numero di metalli e non metalli da un gran numero di metalli e non metalli.
Metalli e non metalli possono essere ulteriormente classificati in sottocategorie che mostrano la gradazione delle proprietà da metallo a non metallo, per gli elementi nello stesso periodo.
I metalli si dividono in metalli alcalini reattivi, metalli alcalino terrosi meno reattivi, lantanidi e attinidi, metalli di transizione e metalli di post-transizione con le proprietà fisiche e chimiche più deboli.
I non metalli sono divisi in non metalli poliatomici, i non metalli che sono più simili ai metalloidi; non metalli biatomici, non metalli essenziali; e gas nobili monoatomici, che sono non metalli e quasi completamente inerti.
Metallo
- Il 78% di tutti gli elementi conosciuti sono metalli
- Posizionato sul lato sinistro della tavola periodica
- Solitamente solido a temperatura ambiente
- Di solito hanno punti di fusione e ebollizione elevati
- Buon conduttore di calore ed elettricità
- Può essere martellato e allungato
Metalloide
- Situato in alto a destra nella tavola periodica
- In totale ci sono 22 non metalli
- Di solito un solido o un gas a temperatura ambiente
- Basso punto di fusione e di ebollizione
- Cattivo conduttore di calore ed elettricità
Metalloide
- Mostra proprietà metalliche e non metalliche
Esempi: silicio, germanio, arsenico e antimonio
Lo stato della materia
Un'altra cosa fondamentale che viene comunemente utilizzata per distinguere gli elementi chimici è lo stato della materia (fase), che è solido, liquido o gassoso, a temperatura e pressione standard (STP).
La maggior parte degli elementi sono solidi a temperature e pressione atmosferica convenzionali, mentre alcuni sono gas. Solo il bromo e il mercurio sono liquidi a 0 ° C (32 ° F) e alla normale pressione atmosferica; Cesio e gallio sono solidi a questa temperatura, ma fondono a temperature rispettivamente di 28,4 ° C (83,1 ° F) e 29,8 ° C (85,6 ° F).
Punti di fusione e di ebollizione
I punti di fusione e di ebollizione, solitamente espressi in gradi Celsius alla pressione di un'atmosfera, sono generalmente usati per definire il carattere di vari elementi. Queste caratteristiche per la maggior parte degli elementi sono note, tuttavia, per alcuni degli elementi radioattivi disponibili in quantità molto piccole non è noto. L'elio rimane nel suo stato liquido anche allo zero assoluto alla pressione atmosferica, quindi ha solo un punto di ebollizione e nessun punto di fusione nella presentazione convenzionale.
Densità
La densità a una certa temperatura e pressione standard (STP) viene spesso utilizzata per determinare il carattere degli elementi. La densità è spesso espressa in grammi per centimetro cubo (g / cm3).
Alcuni gas che alla temperatura misurata sono gassosi, la loro densità è solitamente espressa per il loro stato gassoso; Quando liquefatti o solidificati, gli elementi gassosi hanno la stessa densità degli altri elementi.
Quando un elemento ha allotropi di diversa densità, uno degli allotropi rappresentativi viene solitamente selezionato nella presentazione della conclusione, mentre la densità per ciascun allotropo può essere indicata nella sezione dei dettagli. Ad esempio, i tre ben noti allotropi del carbonio (carbonio amorfo, grafite e diamante) hanno una densità di 1,8–2,1 ciascuno; 2.267; e 3.515 g / cm3.
Struttura di cristallo
Gli elementi studiati fino ad oggi come campioni solidi hanno otto tipi di strutture cristalline: cubica, cubica a centro corpo, cubica centrata sulla faccia, esagonale, monoclina, ortorombica, romboedrica e tetragonale.
Per alcuni elementi sintetici di transuranio, sono disponibili pochissimi campioni per determinare la struttura cristallina.
Le sue origini sono sulla terra
In base alla loro origine, è noto che i primi 94 elementi sono presenti in natura, mentre gli altri 24 sono ottenuti artificialmente come prodotti sintetici attraverso reazioni nucleari artificiali.
Dei 94 elementi presenti in natura, 83 sono considerati primordiali e sono stabili o debolmente radioattivi. Il resto, cioè 11, è chiamato elemento effimero perché ha un'emivita troppo breve per essere all'inizio del Sistema Solare.
Degli 11 elementi transitori, 5 elementi, come polonio, radon, radio, attinio e protoattinio, sono i prodotti di decadimento del torio e dell'uranio. Altri 6 elementi mortali, vale a dire tecnezio, promezio, astato, francio, nettunio e plutonio, sono prodotti da un raro processo di reazione nucleare che coinvolge uranio o elementi pesanti.
