La tavola periodica degli elementi è lo schema secondo il quale vengono ordinati gli elementi chimici in base al loro numero atomico (Z).
Il chimico russo Dmitrij Mendeleev fu il primo, nel 1869, a proporre una tavola periodica degli elementi.
Per rappresentare questa periodicità, gli elementi vengono disposti secondo il numero atomico crescente in righe orizzontali, dette periodi, dove le proprietà degli elementi variano in continuità. Le colonne in verticale, dette gruppi, contengono elementi che mantengono proprietà simili.
Sono metalli gli elementi a sinistra della tavola periodica e a sinistra della linea di demarcazione; a temperatura ambiente sono solidi ad eccezione del mercurio che è liquido, e generalmente sono buoni conduttori di elettricità e di calore. Si presentano duttili e malleabili.
Sono non-metalli gli elementi a destra della linea di demarcazione. A temperatura ambiente possono essere solidi, liquidi o gassosi e non conducono nè calore nè elettricità, prevalentemente non sono nè duttili nè malleabili.
Gli elementi adiacenti alla linea di demarcazione sono definiti metalloidi o semimetalli, e sono il silicio (Si), il Boro (B), l'Arsenico (As), il Germanio (Ge) e il Tellurio (Te). Questi elementi possiedono proprietà intermedie tra i metalli e i non-metalli, sono semi-conduttori di elettricità.
I gruppi
Le colonne della tavola periodica sono gruppi e contengono elementi con proprietà simili. Nella tavola periodica ci sono sette gruppi A, numerati con numeri romani, a cui segue il gruppo 0 dei gas nobili. Tra il IIa e il IIIa sono presenti i gruppi b.
Ogni gruppo possiede elementi che hanno la stessa configurazione elettronica esterna (cioè il modo con cui gli elettroni si dispongono attorno al nucleo).
Alcuni di questi gruppi hanno dei nomi specifici: il gruppo Ia è dei metalli alcalini (colore arancione), il gruppo II è dei metalli alcalino-terrosi (colore giallo); il gruppo 0 è dei gas nobili (colore blu); il gruppo VIIa è degli alogeni (colore verde acqua); c'è poi il blocco degli elementi di transizione che comprende i gruppi b, da IIIb a IIb (colore violetto).
Le proprietà che variano all'interno di uno stesso gruppo dall'alto verso il basso sono il raggio atomico, l'energia di ionizzazione e l'elettronegatività. In particolare, i raggi atomici degli elementi aumentano man mano che si scende lungo il gruppo; l'energia di ionizzazione diminuisce scendendo dall'alto verso il basso, poichè gli strati elettronici sono più riempiti e gli elettroni di valenza sono quindi più distanti dal nucleo, con una maggiore facilità ad allontanare un elettrone meno strettamente legato. Similmente, l'elettronegatività tende a diminuire scendendo verso il basso del gruppo, dovuta alla maggiore distanza tra gli elettroni di valenza e il nucleo.
I periodi
Le righe orizzontali della tavola periodica costituiscono i periodi (7 in totale). Gli elementi di un periodo hanno il numero atomico che aumenta di una unità e quindi hanno lo stesso numero di orbitali atomici. Le proprietà degli elementi che variano lungo il periodo sono: il raggio atomico, l'energia di ionizzazione, l'elettronegatività, l'affinità elettronica. Scorrendo lungo il periodo da sinistra verso destra, il raggio atomico diminuisce, poichè aumenta il numero di protoni nel nucleo e aumentano le forze di attrazione. L'energia di ionizzazione, l'elettronegatività e l'affinità elettronica aumentano avanzando da sinistra verso destra lungo il periodo, ciò è dovuto al fatto che gli elettroni sono attratti con maggiore forza dalle forze nucleari e di conseguenza aumenta l'energia necessaria per strappare un elettrone (aumenta l'energia di ionizzazione) e l'energia liberata per acquisto di un elettrone (affinità elettronica).
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