24 Dicembre 2021
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Perché la tavola periodica è disposta in quel modo?

La disposizione della tavola periodica è stata formulata per dare una rappresentazione molto informativa degli elementi chimici. Ognuno di questi elementi è specificamente collocato nella tavola periodica, tenendo a mente parametri specifici.

La disposizione della tavola periodica è cambiata nel tempo dalla sua creazione. Questo perché nuovi elementi sono stati scoperti o creati dall’uomo, e successivamente aggiunti alla tavola periodica.

Prima di tuffarci nella complessità della tavola periodica, facciamo prima una passeggiata sul viale della memoria.

Dmitri Mendeleev – Padre della tavola periodica

Dmitri Mendeleev, un chimico e inventore russo, è considerato il “padre” della tavola periodica, secondo la Royal Society of Chemistry. Durante gli anni 1860, Mendeleev era un popolare docente all’Università di San Pietroburgo in Russia. Durante questo periodo, non c’erano autorevoli testi organici moderni che potessero essere usati come materiale di lettura di base. Per questo motivo, Mendeleev decise di scriverne uno e di affrontare due questioni primarie: la prima è quella di organizzare le nature disparate degli elementi e la seconda è quella di risolvere il dilemma di un libro autorevole.

Dmitri_Mendeleev_1890

Dmitri Mendeleev (Photo Credit: Public Domain/Wikimedia Commons)

Tuttavia, questo non era così semplice come si potrebbe immaginare ai tempi di Mendeleev, poiché c’erano numerosi ostacoli da superare. All’epoca si conosceva meno della metà degli elementi attuali, e alcuni di quelli presenti avevano dati sbagliati. Potremmo provare a capire quello che Mendeleev ha passato facendo l’analogia di un puzzle difficile con metà dei pezzi piegati.

Mendeleev alla fine riuscì nella sua impresa e scrisse il libro di chimica definitivo del suo tempo, intitolato “Principi di Chimica”, che fu realizzato in due volumi. Mentre lavorava alla tavola periodica, finì per dare il contributo più significativo alla chimica organica nella storia. Lo fece scrivendo le proprietà di ogni elemento su un cartoncino in modo ordinato di peso atomico crescente, secondo la Royal Society of Chemistry. Facendo questo, notò un particolare schema che si verificava negli elementi.

Dopo aver cercato intensamente di elaborare lo schema per tre giorni, disse che in un sogno vide tutti gli elementi cadere nel posto giusto. Si svegliò immediatamente, lo scrisse su un pezzo di carta e tornò a dormire. Al risveglio, scoprì che aveva bisogno solo di una correzione! Mendeleev dispose gli elementi sia in termini di peso atomico che di valenza. Fu anche abbastanza intelligente da lasciare spazio per nuovi elementi che pensava sarebbero stati scoperti (e aveva ragione!). Ha anche predetto le proprietà di cinque elementi sconosciuti e quali sarebbero stati i loro composti, anche prima della loro scoperta, basandosi sui principi della tavola periodica che aveva organizzato.

Leggere la tavola periodica

Ora, la tavola periodica può essere letta in molti modi, fornendo una grande quantità di informazioni su un particolare elemento o gruppo di elementi.

Numero atomico

Il primo e più cruciale aspetto che si può dedurre dalla tavola periodica è il numero atomico di un elemento. Il numero di protoni in un atomo è indicato come il numero atomico dell’elemento. Dà anche una chiara indicazione del comportamento chimico dell’elemento. Per esempio, possiamo dire che gli atomi di carbonio hanno sei protoni, gli atomi di idrogeno ne hanno uno e l’ossigeno ne ha otto.

Il manganese nella tavola periodica

Simbolo atomico

Il prossimo aspetto cruciale è il Simbolo atomico. Per quanto possa sembrare banale, il simbolo atomico ci dà un’abbreviazione di ogni elemento. Questi simboli sono accettati a livello internazionale e ci aiutano ad accorciare la lunghezza dei nomi degli elementi. L’abbreviazione è utile perché ci aiuta a scrivere equazioni chimiche più velocemente e ci aiuta a ricordare gli elementi con maggiore facilità.

Peso atomico

Il terzo fattore cruciale è Il peso atomico. Il peso atomico standard di un elemento è anche conosciuto come massa atomica o unità di massa atomica. I singoli atomi hanno sempre un numero atomico come numero intero, ma una stranezza si verifica nella massa atomica data nella tavola periodica, in quanto questi vengono in forma di decimale. Questo perché la massa atomica rappresentata nella tavola periodica è la massa atomica media di tutti gli isotopi. Il numero di neutroni presenti in un elemento può essere trovato sottraendo il numero atomico dalla massa atomica (per gli elementi presenti in natura).

Altre interferenze

Periodi e gruppi

La tavola periodica è un layout grafico che non solo fornisce informazioni sui singoli elementi, ma anche su elementi che hanno proprietà simili. Le sette righe della tavola periodica sono conosciute come i Periodi. Ogni elemento in una riga particolare ha lo stesso numero di gusci di elettroni che circondano il nucleo atomico.

Gli elementi idrogeno ed elio hanno un singolo guscio orbitale; gli elementi nella seconda fila hanno due gusci orbitali e così via. La prossima deduzione che possiamo fare è dalle 18 colonne, note come gruppi. Tutti gli elementi di un gruppo hanno lo stesso numero di elettroni che orbitano intorno al nucleo nel guscio più esterno. Le eccezioni a questa regola includono idrogeno, elio e gli “elementi di transizione”, che occupano i gruppi da 3 a 12. Gli elementi di un gruppo condividono importanti caratteristiche chimiche. Il gruppo 18, per esempio, comprende i gas “inerti” o “nobili”. Il gruppo 17 consiste di cinque alogeni.

Tavola periodica

Indicatori grafici

Alcune tavole periodiche hanno anche qualcosa conosciuto come indicatori grafici, che non sono altro che tabelle periodiche codificate a colori. Questi colori rappresentano lo stato dell’elemento a zero gradi Celsius. Il bordo dell’elemento può suggerire che tipo di elemento è. Se ha un bordo solido, è un elemento naturale, mentre se ha un bordo tratteggiato, è radioattivo, e se contiene trattini, è un elemento prodotto dall’uomo. Una singola linea spessa può apparire nel mezzo dell’elemento periodico in cui il lato sinistro è per gli elementi metallici, e il lato destro è per gli elementi non metallici.

Tavola periodica

Lantanidi e attinidi

Nella parte inferiore della tavola periodica ci sono due file aggiuntive di elementi che contengono un totale di quattordici elementi. Gli elementi della fila superiore sono chiamati Lantanidi o terre rare elementi. Gli elementi della fila inferiore sono chiamati Attinidi. Questi iniziano con l’elemento numero 90 e finiscono con il 103. Tuttavia, ci sono elementi oltre il 103, così come uno sforzo continuo per spingere verso elementi di ordine superiore. In conclusione, possiamo dire che quello che è iniziato come lo sforzo di un singolo uomo ha portato oggi a una bella, illustrativa e altamente esplicativa tabella di marcia per tutti gli elementi conosciuti – e un modello di previsione verso quegli elementi che ancora rimangono al di fuori della nostra portata!

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