Chimica generale/Sistema periodico degli elementi

Indice del libro

GeneralitàChimica_generale/Generalità Teoria atomicaChimica generale/Teoria atomica Il legame chimicoChimica generale/Il legame chimico IoniChimica generale/Ioni Sistema periodico degli elementiChimica generale/Sistema periodico degli elementi Tavola periodicaChimica generale/Tavola periodica Gruppi e periodi Proprietà periodicheChimica generale/Proprietà periodiche Raggio atomicoChimica generale/Raggio atomico Metalli di transizioneChimica generale/Metalli di transizione SoluzioniChimica generale/Soluzioni SolubilitàChimica generale/Solubilità ConcentrazioneChimica generale/Concentrazione

DistillazioneChimica generale/Distillazione Proprietà colligativeChimica generale/Proprietà colligative ElettrolitiChimica generale/Elettroliti Grado di dissociazioneChimica generale/Grado di dissociazione Conducibilità elettrolitica Acidi e basiChimica generale/Acidi e basi TermodinamicaChimica generale/Termodinamica Variabili termodinamicheChimica generale/Variabili termodinamiche Stati di aggregazioneChimica generale/Stati di aggregazione Legge dei gas idealiChimica generale/Legge dei gas ideali Cinetica chimicaChimica generale/Cinetica chimica Equilibrio chimicoChimica generale/Equilibrio chimico Costanti di equilibrioChimica generale/Costanti di equilibrio

Principio di Le ChâtelierChimica generale/Principio di Le Châtelier Isocora di Van't Hoff ElettrochimicaChimica generale/Elettrochimica Reazione redoxChimica generale/Reazione redox PilaChimica generale/Pila Equazione di NernstChimica generale/Equazione di Nernst Pila a concentrazioneChimica generale/Pila a concentrazione AccumulatoreChimica generale/Accumulatore Appendici CostantiChimica generale/Costanti Potenziali standard di riduzioneChimica generale/Potenziali standard di riduzione Elementi chimici e loro proprietà NomenclaturaChimica generale/Nomenclatura

Il sistema periodico degli elementi è una razionalizzazione della grande quantità di elementi diversi.
Questo sistema si è basato inizialmente sulle varie proprietà chimico-fisiche comuni a gruppi di elementi, come reattività, valenza, comportamento chimico, e successivamente ha ricevuto conferma tramite determinazione dello spettro caratteristico di emissione ai raggi X dell'elemento.
Attraverso il raggruppamento dei vari elementi secondo questi criteri si sono individuate "famiglie" di elementi aventi proprietà comuni, dette gruppi (ad esempio i metalli alcalini), e sono state messe in evidenza proprietà periodiche come l'energia di ionizzazione o, molto importante, la valenza ed il comportamento chimico (ad esempio il carattere metallico).
Questo modello ha conosciuto una breve crisi quando, con la scoperta di lantanidi, attinidi e l'individuazione di nuovi metalli di transizione, gli scienziati dell'epoca si sono trovati alle prese con una situazione allora inspiegabile. Infatti sia i lantanidi che gli attinidi hanno rispettivamente comportamento chimico molto simile al lantanio ed all'attinio, tanto che inizialmente fu estremamente faticoso separare i membri della famiglia dei lantanidi, ed i membri della famiglia degli attinidi.
Non si riuscì a trovare spiegazione a questo fatto fintantoché la meccanica quantistica non riuscì a determinare le proprietà dei vari orbitali atomici ed il loro ordine di riempimento (principio dell'Aufbau).
Infatti gli orbitali non sono tutti simmetrici, ma alcuni si trovano in uno stato energetico superiore rispetto a quanto ci si aspetterebbe (ad esempio l'orbitale 3d ha energia superiore al 4s), influendo così sul loro ordine di riempimento e sulla loro configurazione elettronica e quindi, in ultima analisi, sulle loro proprietà chimiche (essendo queste diretta conseguenza della configurazione dell'orbitale più esterno).
Successivamente ha generato confusione anche la presenza di isòtopi, ed in particolare lo spin di quest'ultimi, dato che le teorie sul nucleo dell'epoca (si parla di prima del 1930) non contemplavano l'esistenza del neutrone