Tabelul periodic al elementelor

Tabelul periodic al elementelor,  numit și tabelul periodic al lui Mendeleev, cuprinde într-o formă tabelară toate elementele chimice cunoscute până în prezent, aranjate în funcție de numărul lor atomic adică, după numărul de protoni dintr-un atom și, în funcție de configurația electronică și proprietăți chimice recurente. Acest aranjament conduce la identificarea anumitor „tendințe periodice”, astfel că elementele din aceeași grupă au proprietăți chimice asemănătoare. În general, în aceeași perioadă elementele din partea stângă sunt metale, iar cele din extremitatea dreaptă sunt nemetale. 

Rândurile tabelului periodic se numesc perioade, iar coloanele se numesc grupe. Șase dintre grupe au și denumiri speciale, ca de exemplu grupa a 17-a mai poartă numele de grupa halogenilor, iar a 18-a grupă este cea a gazelor nobile. Tabelul periodic poate fi folosit pentru determinarea relațiilor dintre proprietățile elementelor, și de asemenea pentru a prezice proprietățile unor elemente noi, care urmează să fie descoperite sau sintetizate. 

Dimitri Mendeleev a publicat în anul 1869 ceea ce avea să fie primul tabel periodic recunoscut la nivel mondial. Acesta și-a realizat tabelul astfel încât să ilustreze tendințele periodice pe care le prezentau proprietățile elementelor cunoscute la acea vreme. Folosindu-se de această teorie, Mendeleev a prezis unele proprietăți ale elementelor încă nedescoperite, care păreau să lipsească din tabel. Majoritatea predicțiilor s-au dovedit a fi adevărate pe măsură ce noi elemente au fost descoperite. De atunci, tabelul periodic al lui Mendeleev a fost dezvoltat și corectat, întrucât noi elemente au fost sintetizate sau descoperite.

Toate elementele, de la numărul atomic 1 (hidrogen) până la 118 (oganesson) au fost descoperite sau sintetizate, cele mai recent adăugate în tabel fiind nihoniul, moscoviul, tennessinul și oganessonul (au fost confirmate de către IUPAC pe 30 decembrie 2015), completând astfel toate cele șapte perioade. Primele 94 de elemente există în natură, deși unele au fost observate în cantități infime și au fost sintetizate în laborator cu mult înaintea descoperirii lor. Elementele cu numerele atomice cuprinse între 95 și 118 au fost doar sintetizate în laborator sau în reactoarele nucleare. Sinteza elementelor cu un număr atomic peste 118 este planificată. De asemenea, numeroși radioizotopi sintetici ai unor elemente răspândite în natură au fost produși în laboratoare.

Generalități

  

Fiecare element chimic are asociat un unic număr atomic (Z), care reprezintă numărul de protoni din nucleu. Majoritatea elementelor au un număr diferit de neutroni în atomi diferiți, aceste variante fiind numite izotopi. De exemplu, carbonul are trei izotopi naturali: toți atomii de carbon au șase protoni și majoritatea au șase neutroni, dar 1% au șapte neutroni și un procent foarte mic au opt neutroni. Izotopii nu sunt separați în tabelul periodic: ei sunt mereu grupați, reprezentați împreună, sub același nume. Elementele care nu au niciun izotop stabil, au trecute în tabel masele atomice ale celui mai stabil izotop, iar în acest caz ele sunt scrise între paranteze.

Istoric

Primele încercări de sistematizare

Tabelul lui Mendeleev

Dezvoltarea tabelului

Metode de grupare

Grupele 

O grupă sau o familie de elemente este o coloană verticală din tabelul periodic. De obicei, în grupe se regăsesc proprietățile similare cele mai evidente ale elementelor, proprietățile în coloană fiind mai asemănătoare decât cele în perioadă sau în blocuri. Teoriile moderne ale mecanicii cuantice referitoare la structurile atomice explică asemănarea elementelor în grupă pe baza faptului că aceste elemente posedă aceeași configurație electronică externă în stratul de valență. În concluzie, cu creșterea numărului atomic și cu coborârea în grupă se observă a tendință evidentă, periodică a proprietăților elementelor. Totuși, pentru unele categorii de elemente din tabelul periodic, precum blocurile d și f, se remarcă similitudini la fel de însemnate și pe orizontală, sau chiar mai pronunțată ca cele de pe verticală.

Conform unei convenții internaționale de nomenclatură, grupele sunt numerotate de la 1 la 18, de la stânga la dreapta (de la metale alcaline la gaze nobile). În trecut, erau utilizate cifrele romane pentru numerotarea grupelor și era menționat după număr „A” dacă grupele erau principale (aparțineau blocurilor s și p de elemente) sau „B” dacă grupele erau secundare (aparțineau blocului d de elemente). Această notație era de multe ori dificilă, în special pentru faptul că grupele 8, 9 și 10 erau tratate ca o singură grupă triplă de elemente, notată VIII. Noua metodă de nomenclatură propusă de IUPAC a intrat în uz în 1988, iar vechiul sistem de notare al grupelor a fost abandonat.

Unele dintre aceste grupe au primit denumiri colective uzuale, deși unele sunt mai rar folosite. În ciuda acestui fapt, pentru grupele 3-10 nu există denumiri uzuale, și la aceste se face referire numai prin numărul lor sau prin numele primului element din grupa respectivă (de exemplu, „grupa scandiului” pentru grupa a 3-a de elemente). Lipsa denumirilor lor uzuale se datorează numărului mic de proprietăți similare pe verticală.

Perioadele 
O perioadă este un rând orizontal din tabelul periodic.
Deși grupele sunt cel mai comun mod de a grupa elementele, există regiuni ale sistemului periodic unde similaritățile orizontale sunt mai semnificante decât cele verticale. De ex. metalele tranziționale, și în special lantanidele și actinidele. Numărul perioadei arată și numărul straturilor ocupate cu electroni.

Blocurile

Metale, metaloizi, nemetale

Proprietăți periodice

Halogenii 
În grupa a 17-a, cunoscută drept grupa de halogeni, elementelor nu le lipsește decât un electron pentru a avea toate straturile ocupate. Din acestă cauză, în reacțiile chimice ele tind să împrumute un electron (tendința de a împrumuta electroni se numește electronegativitate). Această proprietate este cea mai evidentă la Fluor (cel mai electronegativ element din tot tabelul).
Ca rezultat, halogenii formează acizi cu hidrogenul, de ex. acidul fluorhidric, acidul clorhidric, acidul bromhidric, acidul iodhidric, toate în forma HX. Aciditatea lor crește cu numărul perioadei.

Știind grupa și perioada unui element, îi putem stabili configurația electronică și numărul atomic. De exemplu să luăm elementul situat în perioada a 3-a, grupa VII A (a 17-a). Știm că elementul are 3 straturi ocupate cu electroni și că pe ultimul strat are 7 electroni, deci configurația va fi: K:2e- L:8e- M:7e-. Având configurația electronică , putem afla numărul atomic adunând toți electronii, deci numărul atomic va fi 17. Având numărul atomic putem afla numele elementului, în acest exemplu: Clor. Din configurația electronică putem afla ce ioni formează elementul. Acceptând un electron, elementul formează 1 ion negativ, deci este un halogen. Pe baza ionului format îi putem stabili valența (1) și electrovalența(-1).

Elementele din grupa VIII A, cea de-a 18-a, mai sunt numite și "gaze inerte".

Tipuri de tabele
Tabelul periodic extins conține adițional și blocul g.

Note

Referințe

Vezi și 
 Tabelul periodic al elementelor (standard)
 Tabelul periodic al elementelor (lărgit)
 Tabelul periodic al elementelor (extins)
 Denumiri colective pentru grupe de elemente înrudite
 Istoria tabelului periodic

Legături externe