La tavola periodica degli elementi è lo strumento più importante utilizzato in chimica. Per ottenere il massimo dalla tabella, è utile conoscere le parti della tabella periodica e come utilizzare il grafico per prevedere le proprietà degli elementi.
La tavola periodica elenca gli elementi chimici in ordine crescente di numero atomico, che è il numero di protoni in ciascun atomo di un elemento. La forma del tavolo e il modo in cui sono disposti gli elementi ha un significato.
Ciascuno degli elementi può essere assegnato a una delle tre grandi categorie di elementi:
Ad eccezione dell'idrogeno, gli elementi sul lato sinistro della tavola periodica sono metalli. In realtà, l'idrogeno agisce anche come un metallo allo stato solido, ma l'elemento è un gas a temperature e pressioni ordinarie e non mostra carattere metallico in queste condizioni. Le proprietà del metallo includono:
Le due file di elementi sotto il corpo della tavola periodica sono metalli. In particolare, sono una raccolta di metalli di transizione che sono chiamati lantanidi e attinidi o metalli delle terre rare. Questi elementi si trovano sotto il tavolo perché non c'era un modo pratico per inserirli nella sezione di metallo di transizione senza rendere strano il tavolo.
C'è una linea a zig-zag verso il lato destro della tavola periodica che agisce come una sorta di confine tra metalli e non metalli. Gli elementi su entrambi i lati di questa linea presentano alcune proprietà dei metalli e alcuni dei non metalli. Questi elementi sono i metalloidi, chiamati anche semimetalli. I metalloidi hanno proprietà variabili, ma spesso:
Gli elementi sul lato destro della tavola periodica sono i non metalli. Le proprietà non metalliche sono:
La disposizione della tavola periodica organizza elementi con proprietà correlate. Due categorie generali sono gruppi e periodi:
Gruppi di elementi
I gruppi sono le colonne della tabella. Gli atomi di elementi all'interno di un gruppo hanno lo stesso numero di elettroni di valenza. Questi elementi condividono molte proprietà simili e tendono ad agire allo stesso modo nelle reazioni chimiche.
Periodi di elemento
Le righe nella tabella periodica sono chiamate punti. Gli atomi di questi elementi condividono tutti lo stesso livello di energia elettronica più elevato.
È possibile utilizzare l'organizzazione degli elementi nella tavola periodica per prevedere in che modo gli elementi formeranno legami tra loro per formare composti.
Obbligazioni ioniche
I legami ionici si formano tra atomi con valori di elettronegatività molto diversi. I composti ionici formano reticoli cristallini contenenti cationi caricati positivamente e anioni caricati negativamente. Si formano legami ionici tra metalli e non metalli. Poiché gli ioni sono fissati in posizione in un reticolo, i solidi ionici non conducono elettricità. Tuttavia, le particelle cariche si muovono liberamente quando i composti ionici vengono dissolti in acqua, formando elettroliti conduttivi.
Legami covalenti
Gli atomi condividono gli elettroni in legami covalenti. Questo tipo di legame si forma tra atomi non metallici. Ricorda che l'idrogeno è anche considerato non metallico, quindi i suoi composti formati con altri non metalli hanno legami covalenti.
Obbligazioni metalliche
I metalli si legano anche ad altri metalli per condividere elettroni di valenza in quello che diventa un mare di elettroni che circonda tutti gli atomi colpiti. Atomi di metalli diversi formano leghe, che hanno proprietà distinte dai loro elementi componenti. Poiché gli elettroni possono muoversi liberamente, i metalli conducono facilmente l'elettricità.