La differenza tra un gruppo di elementi e un periodo

La tavola periodica è un elenco ordinato di tutti gli elementi chimici conosciuti dall’uomo. In essa gli atomi sono disposti da sinistra a destra in ordine crescente di numero atomico, a partire dall’elemento idrogeno, che ha numero atomico 1 perché ha un solo protone nel nucleo.

Tuttavia, la tavola periodica ha altri livelli di organizzazione. Infatti, oltre ad essere ordinati per numero atomico, gli atomi nella moderna tavola periodica sono anche organizzati in gruppi e periodi. Successivamente, procederemo a chiarire la differenza tra i due.

Periodi sulla tavola periodica

Come è facile intuire, il motivo per cui si chiama tavola periodica ha a che fare con il fatto che, disponendo gli atomi in base al loro numero atomico, si ripetono periodicamente determinate proprietà fisiche e chimiche. I periodi non sono altro che l’insieme di atomi che intercorrono tra la comparsa di una particolare proprietà (come carattere metallico, reattività con l’acqua, valenza +1, ecc.) e la successiva comparsa della stessa proprietà. Nella tavola periodica questo è rappresentato dagli atomi che si trovano nella stessa riga (le linee orizzontali).

Come puoi vedere, la tavola periodica ha, in totale, 7 periodi, che sono numerati a sinistra della tavola. Le ultime due righe non devono essere confuse come periodi separati, in quanto questo insieme di elementi (i lantanidi e gli attinidi) dovrebbe in realtà trovarsi nei periodi 6 e 7, rispettivamente, dopo il lantanio e l’attinio, ma prima dell’afnio e del ruterfordio.

Da un punto di vista strutturale, elementi che si trovano nello stesso periodo sono caratterizzati dalla condivisione dello stesso guscio di valenza. In altre parole, hanno tutti i loro elettroni più esterni, cioè gli elettroni di valenza, nello stesso guscio elettronico o livello energetico. Inoltre, detto livello di energia coincide con il numero del periodo.

Passando da un elemento all’altro in un periodo, la differenza di numero atomico è sempre 1. Infine, tutti i periodi, tranne il primo che inizia con l’elemento idrogeno, iniziano con un metallo alcalino e terminano con un gas nobile .

Gruppi di elementi nella tavola periodica

Il livello successivo di organizzazione della tavola periodica, e forse il più importante, è quello dei gruppi di elementi. Questi corrispondono alle colonne della tavola periodica. I gruppi corrispondono all’insieme degli elementi le cui proprietà si ripetono dopo ogni periodo. Ad esempio, attraversando il periodo 2 e raggiungendo l’ultimo elemento di quel periodo, che è il neon, si passa al sodio, le cui proprietà sono molto simili a quelle del litio, primo elemento del periodo precedente.

La costruzione della tavola periodica è stata fatta in modo tale che, passando da un periodo all’altro, tutti gli elementi che condividono proprietà simili fossero raggruppati nella stessa colonna. Queste colonne sono chiamate gruppi di elementi.

Almeno per gli elementi rappresentativi, che corrispondono a quelli che si trovano nei blocchi s e p della tavola periodica, le proprietà degli elementi di ciascun gruppo si assomigliano molto.

Ad esempio, tutti gli elementi del gruppo 1 sono metalli altamente attivi che hanno la stessa valenza e partecipano alla stessa classe di reazioni chimiche. Gli elementi del gruppo 2 condividono molte proprietà tra loro, ma condividono meno proprietà con gli elementi del gruppo 1 . Infine, gli elementi del gruppo 18 sono tutti gas monoatomici con punti di ebollizione molto bassi e molto poco reattivi.

La caratteristica più importante che accomuna tutti gli elementi appartenenti allo stesso gruppo è che hanno lo stesso numero di elettroni di valenza e condividono anche la configurazione elettronica dell’ultimo guscio elettronico occupato.

La numerazione e il nome dei gruppi

In precedenza, i gruppi della tavola periodica erano divisi in due grandi gruppi identificati con le lettere A e B. Successivamente, ad ogni colonna appartenente a questi due grandi gruppi veniva assegnato un numero romano relativo alla sua valenza.

Gli elementi del gruppo A corrispondevano agli elementi rappresentativi, quelli che appartengono ai blocchi s e p della tavola periodica, cioè alle prime due e alle ultime 6 colonne. Il resto degli elementi, quelli che formano il blocco centrale della tavola periodica, sono costituiti dagli elementi di transizione ( blocco d ) e di transizione interna ( blocco f ).

Mentre i gruppi A erano numerati in sequenza (AI, AII, AIII, …, AVIIII), i gruppi B non seguivano un ordine definito, il che ne rendeva difficile l’utilizzo pratico. Per questo motivo questa separazione è stata scartata e, oggi, sono numerati sequenzialmente da 1 a 18. Inoltre, alcuni gruppi ricevono anche nomi comuni che indicano qualche proprietà o caratteristica comune a tutti o alla maggior parte degli elementi che lo compongono. Ciò è riassunto nella seguente tabella:

Differenze tra gruppi e periodi

La tabella seguente riassume le principali differenze tra periodi e gruppi. Nella tabella sono incluse anche le differenze nelle tendenze nelle proprietà periodiche tra gruppi e periodi.

Riferimenti

• Marrone, T. (2021). Chimica: The Central Science (11a ed.). Londra, Inghilterra: Pearson Education.
• Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS e Herranz, ZR (2020). Chimica (10a ed.). New York City, NY: MCGRAW-HILL.
• Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020, 25 agosto). La differenza tra un gruppo di elementi e un periodo . Estratto da https://www.thoughtco.com/element-groups-vs-periods-608798
• Tavola periodica moderna: periodi e gruppi (SF). Estratto da https://courses.lumenlearning.com/cheminter/chapter/modern-periodic-table-periods-and-groups/