Tavola periodica

La tavola periodica degli elementi, sistema periodico o semplicemente tavola periodica, è uno schema ideato per organizzare e segmentare ogni elemento chimico secondo le proprietà e le peculiarità che possiede.

È uno strumento fondamentale per lo studio della chimica poiché permette di conoscere le somiglianze tra i diversi elementi e di capire cosa può derivare dalle diverse unioni tra loro.

Il processo di sviluppo del sistema periodico

E' chiaro dalla ricerca della tavola periodica che la storia di questa struttura è legata alla scoperta dei diversi elementi chimici e alla necessità di ordinarli in qualche modo.

Fin dall'inizio della scienza, si è cercato di capire il perché e il come della materia e degli elementi che compongono il nostro sistema. Grazie alle diverse esperienze degli scienziati, è stato possibile scomporre sempre di più la materia per analizzarla centimetro per centimetro, scoprendo infine che è molto più complessa di quanto sembri a prima vista.

A partire dal XIX secolo, gli scienziati hanno sentito il bisogno di stabilire un ordine negli elementi che avevano scoperto. Il modo in cui decisero di farlo fu partendo dalle loro masse atomiche e raggruppando quelli che erano simili; tuttavia, questo compito non era così semplice, poiché era difficile riflettere le somiglianze e le differenze tra loro in una tabella ordinata.

Fu il chimico Döbereiner che nel 1817 presentò una relazione in cui veniva esposta la relazione che esisteva tra la massa e le proprietà dei diversi elementi. Formò gruppi di elementi simili, come le triadi, come quella formata da cloro, bromo e iodio, dove la massa di uno di essi si trova in mezzo agli altri due. Sulla base di questa ricerca, nel 1850, furono assemblate circa 20 triadi.

In seguito, Chancourtois e Newlands scoprirono la legge degli ottavi, che migliorò non solo la distribuzione degli elementi nella tavola, ma anche le relazioni in essa. Questa legge osserva che le proprietà chimiche si ripetono successivamente ogni otto elementi. Tuttavia, alcuni elementi rompevano con essa, quindi non era sufficiente per stabilire una chiara coerenza nella tavola.

Quando nel 1869 Meyer trovò che il volume atomico degli elementi aveva una certa periodicità; si sapeva che certi elementi avevano un volume simile a quegli elementi che gli somigliavano nella composizione.

Finalmente, nel 1869 Mendeleev presentò la prima versione della tavola periodica. Consisteva in una colonna con 63 elementi, raggruppati secondo le loro proprietà comuni, e diversi spazi vuoti. Il chimico russo ipotizzò che ci fossero alcuni elementi mancanti che non erano ancora stati scoperti, corrispondenti a masse atomiche non ancora note e che permettevano alla tavola di avere una regolarità numerica assoluta. Anche se la sua teoria non fu accettata all'epoca, perché sembrava imprecisa, anni dopo, quando gli elementi mancanti furono scoperti, Mendeleyev ebbe ragione.
Più tardi, Mendeleyev aggiunse le formule corrispondenti agli ossidi e agli idruri in ogni sezione. Alla fine del XIX secolo, la tavola periodica cominciò ad includere il gruppo zero (con i cosiddetti gas nobili), così chiamato per l'assenza di attività chimica (di valenza zero).

Infine, bisogna riconoscere l'importanza di John Dalton (1766-1844) nello sviluppo del concetto di atomismo chimico, poiché intuì le possibili combinazioni degli atomi delle sostanze. Dalton scelse la massa di un atomo di idrogeno come unità di riferimento e creò una struttura basata sulle masse atomiche relative.