La taula periodica deis elements es una representacion de totei leis elements quimics ordenats segon lor numèro atomic e lor configuracion electronica. Sa concepcion es atribuïda au quimista rus Dmitrii Mendeleiev que publiquèt en 1869 una classificacion basada sus aquelei principis. Pasmens, la forma actuala de la classificacion es pus tardiva e data deis ans 1920-1930. A conegut fòrça cambiaments en causa dei descubèrtas regularas d'elements novèus. Sa version actuala data dau 28 de novembre de 2016 e contèn 118 elements anant de l'idrogèn a l'oganesson.
Taula periodica
Grop → Metaus alcalins(1) Tèrras alcalinas(2)
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Grop dau bor (13) Grop dau carbòni (14) Grop de l'azòt (15) Calcogèns (16) Alogèns (17) Gas nòbles(18) Periòde
1 1idrogènH
2èliHe 2 3litiLi 4berilliBe
5bòrB 6carbòniC 7azòtN 8oxigènO 9fluorF 10neonNe 3 11sòdiNa 12magnèsiMg
13aluminiAl 14siliciSi 15fosfòrP 16sofreS 17clòrCl 18argonAr 4 19potassiK 20calciCa
21escandiSc 22titaniTi 23vanadiV 24cròmeCr 25manganèsMn 26fèrreFe 27cobaltCo 28niquèlNi 29coireCu 30zincZn 31galliGa 32germaniGe 33arsenicAs 34selèniSe 35bròmeBr 36criptonKr 5 37rubidiRb 38estronciSr
39itriY 40zircòniZr 41niòbiNb 42molibdènMo 43tecnèciTc 44rutèniRu 45ròdiRh 46palladiPd 47argentAg 48cadmiCd 49indiIn 50estamSn 51antimòniSb 52telluriTe 53iòdeI 54xenonXe 6 55cèsiCs 56bariBa
Lantanids* 72afniHf 73tantalTa 74tungstènW 75rèniRe 76òsmiOs 77iridiIr 78platinPt 79aurAu 80mercuriHg 81talliTl 82plombPb 83bismutBi 84polòniPo 85astatAt 86radonRn 7 87 franciFr 88radiRa
Actinids** 104rutherfòrdiRf 105dubniDb 106seabòrgiSg 107bòhriBh 108assiHs 109meitnèriMt 110darmstadtiDs 111roentgèniRg 112coperniciCn 113nihòniNh 114fleròviFl 115moscòviMc 116livermòriLv 117tennessinaTs 118oganessonOs
* Lantanids 57lantaniLa 58cèriCe 59praseodimiPr 60neodimiNd 61promètiPm 62samariSm 63euròpiEu 64gadoliniGd 65tèrbiTb 66dispròsiDy 67òlmiHo 68èrbiEr 69tuliTm 70itèrbiYb 71lutèciLu ** Actinids 89actiniAc 90tòriTh 91protactiniPa 92uraniU 93neptuniNp 94plutòniPu 95americiAm 96curiCm 97berkèliBk 98califòrniCf 99einsteiniEs 100fermiFm 101mendelèviMd 102nobèliNo 103laurenciLr Sèrias quimicas Metaus alcalins Tèrras alcalinas Lantanids Actinids Metaus de transicion Metau dau blòt p Metalloïdes Non-metaus Alogèns Gas nòbles
Codificacion dei colors per nombre atomic: Leis elements numerotats en blau son de liquids en condicions normalas de temperatura e de pression (CNTP); Leis elements numerotats en verd son de gas en CNTP; Leis elements numerotats en negre son de solids en CNTP; Leis elements numerotats en roge son sintetics (totei son de solids en CNTP); Leis elements numerotats en gris son pas estats descubèrts.
Istòria
Lei trabalhs d'Antoine Lavoisier
La premiera classificacion deis elements quimics foguèt presentada en 1789 per lo quimista Antoine Lavoisier (1743-1794). I recapitulava leis elements coneguts durant aqueu periòde, lista qu'inclusiá lo caloric, la lutz o la cauç. I aviá de ges de nocion de periodicitat e l'interès major dau trabalh de Lavoisier foguèt de clarificar la definicion d'element quimic e de pausar de concèptes fondamentaus coma la conservacion deis elements durant una reaccion quimica. Pasmens, prepausèt un esbòç de classificacion amb lo regropanent deis elements en quatre categorias : leis elements imponderables coma lei gas e leis esséncias (lutz, caloric, oxigèn, azòt e idrogèn). lei non metaus (sofre, fosfòr, carbòni e leis alogèns qu'èran encara mau coneguts). lei metaus. lei « tèrras » qu'èran d'oxids coma l'alumina.
La formacion de la classificacion periodica
Lei triadas de Johann Döbereiner
La premiera observacion dau fenomèn de periodicitat foguèt l'òbra dau quimista alemand Johann Döbereiner (1780-1849). En 1817, notèt que la massa atomica de l'estronci (88) es egala a la mejana aritmetica dei massas atomicas dau calci (40) e dau bari (137). Òr, aqueleis elements an de proprietats quimicas similaras. En 1829, aviá descubèrt doas autrei « triadas » : aquela deis alogèns e aquela dei metaus alcalins.
D'autrei quimistas completèron aqueu trabalh que foguèt sintetizat en 1843 per Leopold Gmelin (1788-1853). Dins la premiera edicion de son Handbuch der Chemie, mencionèt l'existéncia dei tres « tetradas » e d'una « pentada » (azòt, fosfòr, arsenic, antimòni, bismut).
Lei tetradas de Jean-Baptiste Dumas
L'idèa de Döbereiner foguèt represa e melhorada per lo Francés Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) en 1859. Observèt lei triadas conegudas e descurbiguèt una maniera novèla d'avançar d'un element a un autre : dins leis alogèns : fluòr = 19, clòr = 35,5 (es a dire 19 + 16,5), bròme = 80 (es a dire 35,5 + 44,5) e iòde = 127 (80 + 47). dins leis alcalinoterrós : magnèsi = 24, calci = 40 (24 + 16), estronci = 88 (48 + 49) e bari = 137 (88 + 49). Leis increments de Dumas avián mai d'interès que la mejana aritmetica de Döbereiner car èran aplicables a totei leis elements coneguts. De mai, permetián d'aprochar la nocion de periòde car leis valors entre lo premier e lo segond d'un triada, lo segond e lo tresen e lo tresen e lo quatren èran fòrça similaras.
La vitz tellurica de Chancourtois
La descubèrta de la periodicitat dei proprietats quimicas deis elements es atribuïda au geològ francés Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois (1820-1886). En 1862, classèt leis elements quimics coneguts en foncion de lor massa atomica (qu'èran estadas calculadas en 1858 per Stanislao Cannizzaro). Normalizèt totei lei massas en prenent aquela de l'oxigèn, egala a 16, coma referéncia. Puei, considerèt que « lei proprietats deis elements son lei proprietats dei nombres » e organizèt leis elements quimics en espirala sus un cilindre de 16 partidas en sòrta que leis elements amb de proprietats similaras apareissan sus una meteissa colona.
Chancourtois remarquèt alora que certanei grops èran precisament alinhadas dins aquela representacion. Per exemple, èra lo cas de la tetrada oxigèn - sofre - selèni - telluri qu'avián de massas atomicas a pauc près multiplas de 16. Es per aquela rason que diguèt aquela representacion « vitz tellurica ». Pasmens, s'aqueu trabalh es la premiera classificacion periodica deis elements, interessèt pauc la comunautat scientifica car son autor èra pas quimista e aviá utilizat de tèrmes geoquimicas. De mai, sa publicacion a l'Academia dei Sciéncias èra pas acompanhada d'esquèmas explicatius, çò que rendèt lo tèxte incomprensible.
Un autre limit de la teoria de Chancourtois èra d'errors dins l'identificacion dei periòdes deis elements pesucs. Per exemple, gropèt ensemble lo bòr, l'alumini e lo niquèl. Òr, se lei dos premiers fan ben partida dau meteis grop, lo tresen presenta de proprietats diferentas.
La lèi deis octavas de John Newlands
En 1863, una autra classificacion periodica foguèt publicada per lo quimista John Newlands (1837-1898). I organizèt lei premiereis elements coneguts per massa atomica creissenta dins una taula de sèt linhas de maniera que lei proprietats quimicas deis elements d'una meteissa linha siegan identicas. Aquò li permetèt d'identificar una triada novèla formada dau silici, de l'estam e d'un element encara desconegut. Newlands prediguèt ansin l'existéncia dau germani. Pasmens, aviá pas laissat de casas vuejas dins sa taula per acuelhir d'elements novèus. De mai, coma Chancourtois, sa taula aviá de problemas per identificar la periodicitat per leis elements pus pesucs que lo calci.
Newlands diguèt sa teoria « lèi deis octavas ». Pasmens, maugrat la demonstracion d'una periodicitat fins au calci, aguèt pas de succès dins la comunautat scientifica. Au contrari, foguèt ridiculizat per de sòcis de la Societat de Quimia de Londres que s'opausèron a sa publicacion. Dins aquò, la qualitat dau trabalh de Newlands foguèt finalament reconeguda après la publicacion dei trabalhs de Dmitrii Mendeleiev.
La notacion deis elements mancants
L'idèa de laissar de plaças vuejas correspondent a d'elements de descubrir foguèt benlèu aquela dau quimista britanic William Odling (1829-1921). Rivau de Newlands, trabalhèt durant leis ans 1860 sus un modèl de classificacion fòrça pròche d'aquela de Mendeleiev. Pasmens, son accion negativa còntra Newlands lo descreditèt e son trabalh es desenant pauc conegut.
L'introduccion de la valéncia
Lo trabalh dau quimista alemand Lothar Meyer (1830-1895) es egalament una contribucion pauc coneguda a l'establiment de la classificacion modèrna deis elements car sa teoria foguèt publicada après lei trabalhs principaus de Mendeleiev. Dins sa premiera version, en 1864, prepausava lo classament de 28 elements dins 6 familhas definidas per lor valéncia. Pasmens, leis elements i èran totjorn classats per massa atomica creissenta.
En 1868, la segonda version dau tablèu de Meyer èra pus larga e corregiguèt certaneis errors. Pareguda en 1870, quauquei mes après lei trabalhs de Mendeleiev, ne'n renforcèt lo succès en completant la teoria dau Rus. En particular, introduguèt l'idèa de periòdes de longor variable que permetiá d'evitar lei regropaments fòrçats de Newlands.
La classificacion periodica de Mendeleiev
La premiera classificacion vertadiera deis elements quimics foguèt l'òbra dau quimista rus Dmitrii Mendeleiev (1834-1907) que publiquèt en 1870 lo premier tablèu periodic deis elements. D'efiech, se la forma de son premier tablèu èra diferenta de la classificacion actuala, Mendeleiev formulèt dins son trabalh plusors idèas novèlas que permetèron de transformar sa taula en otís d'analisi teorica dei proprietats de la matèria : Leis elements quimics, quand son classats per massa atomica creissenta, i mòstran una periodicitat de sei proprietats quimicas. Leis elements qu'an de proprietats quimicas similaras an siá de massas atomicas similaras (per exemple, lòsmi, l'iridi e lo platin) siá dei massas atomicas creissentas d'un biais aritmetic (per exemple, lo potassi, lo rubidi e lo cèsi). La plaça deis elements o dei grops d'elements dins la taula per massa atomica creissenta correspond a lor valéncia e es en partida definida a respècte de sei proprietats quimicas. Leis elements pus abondós dins la natura son aquelei amb una massa febla. La valor de la massa atomica determina lei proprietats deis elements quimics. Pasmens, sembla necessari de corregir certanei massas atomicas car lo tablèu es pus coerent en rearrenjant certaneis elements sensa tenir còmpte de lor massa atomica experimentala. Lo cas principau èra aqueu dau telluri. D'elements novèus èran de descubrir, especialament d'analògs de l'alumini e dau silici amb una massa atomica compresa entre 65 e 75. Es possible de preveire certanei proprietats deis elements a partir de lor massa atomica.
Lei trabalhs de Mendeleïev foguèron premier acuelhits per lo scepticisme de la comunautat scientifica. Pasmens, foguèron confiermats per la descubèrta deis elements predichs per Mendeleïev (galli en 1875, germani en 1876 e escandi en 1879). De mai, sei prediccions menèron a la correccion de plusors massas atomicas incorrèctas. Aquelei succès permetèron a la teoria periodica de s'impausar a la fin dau sègle XIX.
La formacion de la taula modèrna
La descubèrta dei gas nobles
En 1894, la descubèrta de l'argon per William Ramsay (1852-1916) creèt de problemas de classificacion en causa de sa massa atomica pròcha d'aquelei dau calci e dau potassi. D'efiech, i aviá ges de plaça per aquel element qu'èra tanben susprenent en causa de son abséncia de reactivitat. Lo fosc demorèt fins a la descubèrta dau neon en 1898. Amb l'èli, lei tres gas foguèron dichs « gas rars » (o nobles) e plaçats au sen d'un « grop 0 » que foguèt apondut a la classificacion. Pasmens, la posicion precisa dau grop (entre leis alcalins e leis alcalinoterrós o entre leis alogèns e leis alcalins) èra encara variabla.
L'introduccion dau numerò atomic