Mendeleev è il padre della tavola periodica. Sappiamo che il vero criterio di ordinamento delle ripetitività periodica delle proprietà chimiche-fisiche degli elementi deve basarsi sul numero atomico Z crescente, anziché sulla massa atomica. Henry G. Moseley poté stabilire che: le proprietà degli elementi sono una funzione periodica del loro numero atomico Z (legge periodica).
La tavola periodica moderna è il frutto di numerosi rimaneggiamenti di un piano originale sulla distribuzione interna degli elettroni nei loro atomi. Si suddivide in periodi e gruppi.
I periodi sono le righe orizzontali in cui gli elementi si susseguono per numero atomico crescente, nel senso che ogni elemento ha nel suo nucleo un protone in più dell'elemento che lo precede.
Ogni periodo termina con un elemento del gruppo dei gas nobili, la loro struttura elettronica esterna s2p6 é stabile, tanto che essi sono gas monoaomici.
-Il periodo 1 comprende due soli elementi (H e He), infatti il primo livello energetico (n=1) è saturo, cioé completo con due elettroni (1s2);
- Il periodo 2 comprende 8 elementi, il secondo livello(n=2) è saturo con 8 elettroni.
-Il periodo 3 comprende anch'esso 8 elettroni, il terzo livello energetico (n=3) è stauro con 8 elettroni.
-Il periodo 4 (n=4) costituisce il primo grande periodo, completo con 18 elementi con 10 elementi di transizione, per i quali va completandosi il sottolivello 3d.
-Il periodo 5 (n=5) o secondo grande periodo, è anch'esso formato da 18 elettroni con 10 elementi di transizione per i quali si completa il sottolivello 4d.
-Il periodo 6 (n=6) o terzo grande periodo comprende 32 elementi con 10 elementi di transizione, sono stati isolati 14 elementi, i lantanidi che vengono elencati fuori dalla tavola periodica che formano un'ulteriore serie di transizione con proprietà chimiche molto simili fra loro.
-Il periodo 7 o quarto grande periodo è incompleto cui segue una seconda serie di transizioni sempre di 14 elementi, chiamata serie di attinidi.
I gruppo sono le colonne verticali in cui gli elementi che le compongono manifestano proprietà chimiche simili, per esempio lo stesso tipo di configurazione elettronica.
I gruppi a sono 8:
IA metalli alcalini
IIA alcalino terrosi
VII alogeni
VIII gas nobili
I gruppi B sono 10 ( elementi di transizione).
Il raggio atomico diminuisce progressivamente in ogni periodo e aumenta progressivamente nei gruppi, il raggio atomico rappresenta rappresenta la distanza dell'orbitale dell'elettrone più esterno del nucleo.
Il volume atomico cioé il volume occupato da 1 mole di atomi dell'elemento si calcola dal rapporto v= M/d ( massa fratto distanza).
Il numero di elettroni del livello più esterno di ogni elemento aumenta con regolarità dal gruppo I A al gruppo VIII A. Il loro numero si mantiene costante all'interno di ogni gruppo. Tutti gli elettroni di valenza partecipano alla formazione di legami chimici fra atomo e atomo per formare molecole, prendendo il nome di elettroni di legame.
Per quanto riguarda gli elementi del gruppo B o elementi di transizione, essi presentano delle anomalie: gli elettroni di valenza in questi casi ci sono 1 o 2 elettroni esterni (s) e alcuni più interni (d) variabili da elemento a elemento.
L'energia di ionizzazione Ei e l'affinità elettronica Ea sono anch'esse proprietà periodiche.
Il carattere metallico, spiccatissimo nei primi due gruppi IA e II A va poi in via diminuendo procedendo verso destra, i metalli cedono con maggiore facilità gli elettroni di valenza trasformandosi nei corrispondenti ioni positivi. Il carattere metallico inoltre aumenta in ogni gruppo procedendo dall'altro verso il basso. Sono metalli tutti gli elementi che tendono a cedere elettroni, per realizzare con ciò la configurazione elettronica esterna stabile al gas nobile a essi più vicino per numero atomico Z.
Il carattere non-metallico è massimo nel gruppo VII A e va progressivamente diminuendo procedendo verso sinistra, diminuisce dall'alto verso il basso. Sono non-metalli tutti gli elementi che tendono con facilità ad acquistare elettroni per realizzare con ciò la configurazione elettronica esterna stabile dal gas nobile a essi più vicino per numero atomico Z.
Gli elementi nella tavola periodica sono contigui alla linea spezzata che separa metalli da non-metalli, presentano proprietà intermedie fra essi e vengono indicati col nome di semi metalli.
Arancione: metalli alcalini
Giallo: metalli alcalino terrosi
Giallo: metalli alcalino terrosi
Rosa: metalli del blocco d
Rosa carne: lattinidi
Lilla: attinidi
Azzurro scuro: metalli del blocco p
Verde: non metalli
Azzurro chiaro: gas nobili
Per dichiarare lo stato fisico degli elementi si stabilisce per condensarne lo stato a una temperatura standard di 25c, detta temperatura ambiente, in queste condizioni due soli elementi sono liquidi: il bromo e il mercurio. Sono gas: i gas nobili, l'idrogeno, il fluoro, il cloro, l'ossigeno e l'azoto. Tutti gli altri elementi sono solidi.
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