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3.3 La struttura della tavola periodica
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3 . 2
Rappresentazione del sistema periodico
Il sistema periodico è stato presentato negli anni sotto forme diverse. Nella
Figura 3.1 è riportata la rappresentazione usata attualmente, detta a lunghi pe-
riodi, che venne proposta dal chimico danese J.Thomsen nel 1895: in essa gli
elementi sono disposti in ordine di numero atomico crescente e sistemati in 7
file orizzontali chiamate
periodi
.
I periodi sono di lunghezza differente: il più corto comprende due elementi
e il più lungo trentadue. Per evitare che lo schema della tavola periodica diventi
eccessivamente lungo, separati dal corpo principale vi sono due periodi, che
comprendono rispettivamente i 14 elementi che seguono il lantanio (Z=57) e i
14 elementi che seguono l’attinio (Z=89).
Il
primo periodo
contiene solamente gli elementi H ed He ed è chiamato
piccolissimo periodo
. Il secondo e il terzo periodo contengono otto elementi
ciascuno: il
secondo periodo
contiene gli elementi dal Li al Ne ed è indicato
come
primo periodo corto;
il
terzo periodo
comprende gli elementi dal Na al-
l’Ar ed è chiamato
secondo periodo corto
.
A causa del riempimento degli orbitali di tipo d, il quarto e il quinto periodo
consistono ciascuno di 18 elementi. Il
quarto periodo
comprende gli elementi
dal K al Kr ed è chiamato
primo periodo lungo
. I primi due elementi e gli ultimi
sei elementi del periodo assomigliano agli elementi che li precedono nei rispet-
tivi gruppi. Invece i dieci elementi che vanno dallo Sc allo Zn non sono in rela-
zione con gli altri elementi dei periodi precedenti e costituiscono la
prima serie
di transizione
. Il
quinto periodo
è chiamato
secondo periodo lungo
e contiene
gli elementi dal Rb allo Xe. I dieci elementi che vanno dall’Y al Cd costituiscono
la
seconda serie di transizione
.
Il
sesto periodo
contiene 32 elementi dal Cs al Rn ed è chiamato
primo pe-
riodo molto lungo
. Dopo il La si ha il riempimento degli orbitali di tipo f, con
14 elementi che vanno dal Ce al Lu e che costituiscono la
prima serie di transi-
zione interna.
Questi elementi sono detti
lantanidi
e sono caratterizzati dall’a-
vere una spiccatissima somiglianza nelle loro proprietà chimiche e fisiche. Dopo
il Lu riprende il riempimento degli orbitali d che termina con il Hg: questi ele-
menti, assieme con La e i lantanidi, costituiscono la
terza serie di transizione
.
Il
settimo periodo
è largamente incompleto e contiene gli elementi che costi-
tuiscono la
seconda serie di transizione interna
. Questi elementi, chiamati
atti-
nidi,
formano una serie del tutto analoga a quella dei lantanidi poiché sono carat-
terizzati dal riempimento di orbitali interni di tipo f. Con l’attinio comincia la
quarta serie di transizione
che contiene oltre a Th, Pa e U, i cosiddetti
elementi
transuranici,
cioè quegli elementi che hanno un numero atomico superiore a
quello dell’uranio (Z = 92). Tali elementi non esistono in natura e sono stati otte-
nuti artificialmente. Negli ultimi anni sono stati identificati elementi sino al nu-
mero atomico 118 (113 Nihonio, Nh; 114, Flerovio, Fl; 115 Moscovio, Mc;
116 Livermorio, Lv; 117 Tennessinio, Ts; 118 Oganessio, Og).
3 . 3
La struttura della tavola periodica
La caratteristica fondamentale della tavola periodica è la sistemazione degli
elementi in modo tale che quelli con proprietà chimiche e fisiche simili si tro-
vano in colonne verticali dette
gruppi
. Gli elementi appartenenti allo stesso
gruppo sono caratterizzati dal fatto di avere lo stesso numero di elettroni esterni
per cui la struttura del sistema periodico è una conseguenza diretta dell’ordine