Referat - Sistemul periodic al elementelor

Tabelul periodic al elementelor, numit si sistemul periodic al elementelor sau Tabelul lui Mendeleev, contine elementele chimice descopetite, intr-un aranjament tabelar care tine cont de proprietatile fizice si chimice ale acestora.  Sistemul periodic, fiind construit pe baza proprietatilor generale ale atomilor elementelor, isi gaseste expresia vizuala in forma de tabel periodic.

 Sa urmarim schimbarea treptata in timp a formei sistemului periodic, adica evolutia ei. Vom constata ca dupa tabelul publicat de Mendeleev, in 1871, au aparut o puzderie de forme de exprimare grafica ce cautau sa redea legea periodicitatii in concordanta cu schimbarea continutului lui, pe masura ce se descopereau noi elemente.

 Numai pana la sfarsitului secolului  XIX-lea, in afara celor 3 elemente prezise de Menteleev, au fost descoperite 5 gaze inerte : He, Ne, Ar, Kr, Xe si 3 elemente din grupa pamanturilor rare : Ce, Er, Pr. Ca urmare a cercetarilor sotilor Pieere si Marie Sklodovska-Curie, privind radioactivitatea, au fost izolate si caracterizate si 5 elemente radioactive :Ra,Po, Ac, Pa, Rn.

 incercari, realizate de cercetatorii din diverse tari, cu scopul de a exprima intr-o forma moderna principalele aspecte ale legii periodicitatii. Unele dintre acestea sunt foarte subtile, urmarind trecerea de la reprezentarile bidimensionale [tabele, grafice] la reprezentari mai complicate, insisteme tridimensionale : de la spirala plana la cea rasucita pe suprafata unui con, de la plan la piramida [sau cilindru], la 2 spirale legate una de alta etc.                                                                                            
 Una din cele mai detaliate si mai interesante analize a formelor de sistem periodic apartin lui S.I. Tomkeieff. El arata ca principala caracteristica a atomului, numarul atomic, determina forma de baza a tabelului , o suprafata pe care sunt ordonate elementele. Orice tip de normal de sistem periodic consta, de fapt, dintr-o retea facuta din 2 seturi de linii [corespunzatoare perioadelor si grupelor] si trebuie sa satisfaca 4 cerinte : de continuitate, periodicitate, vizibilitate si reflectare a proprietatilor atomului. In acest sens, tipurile de sistem periodic se pot reduce la 3 : rectiliniare , helicoidale si spirale. Formele rectiliniare sunt deficitare din punct de vedere al continuitatii, dar au avantajul celei mai bune vizibilitati. Tipurile helicoidale sunt deficitare doar din punct de vedere al vizibilitatii. Tomkeeief considera ca tipul spirala intruneste toate cele 4 calitati mentionate, totusi utilizarea acestui tip n-a intrat in traditia predarii chimiei in scoli sau universitati, probabil dotorita faptului ca interpretarea datelor continute in aceasta reprezentare este dificil de realizat.

 Dintre formele liniare, trei au cunoscut o raspandire mai mare. O varianta foarte utilizata, pana in anii 1960, era asa numita forma scurta a sistemului periodic [v. tabel 4.1.] practic putin diferita de cea publicata de Mendeleev, in editia a 8-a , aBazelor chimiei din 1906. Generatii intregi de chimisti au studiat bazele chimiei anorganice dupa aceasta forma. Gradul de cunoastere al vecinitatii unui element era verificat, uneori, dupa aceasta forma ; prin probleme-exercitii care mimau miscarea calului pe tabla de sah.De altfel, aceasta forma are un caracter compact, care permitea astfel de problematizari. Foarte multi reprezentanti ai scolii sovietice de chimie o recomanda si azi [completata de noile elemente descoperite]fara a putea fi acuzati de convertism. Ei sunt de parere ca aceasta forma reda, in ansamblu, un tablou just al corelatiilor dintre elemente , desi, in detalii, contine niste erori, deoarece nu toate legaturile reflectate de ea corespund realitatii.

 Una din cele mai populare forme rectiliniare, usor accesibile reprezentari, este forma cu perioadele lungi, desfasurate, sau  forma lunga a sistemului periodic.

Aceasta a fost propusa prima oara de Rang, in 1893, si ameliorata ulterior de Alfred Warner in 1905. Dupa afirmatiile lui N. Bohr ea se preteaza foarte bine pt. rezumarea proprietatilor fizice, chimice, geochimice generale ale elementelor corespunzator cu progresele atinse in domeniul cunoasterii structurii electronice a atomilor. Comparand acest tabel cu cel dat de Mendelev, in 1871, constatam ca subgrupele tabelului lui Mendelev sunt separate.

 Grupa a VIII-a continand triada ferului (Fe, Co, Ni) si materiale platinite (Ru, Rh, Pd, Os, Ir,Pt )este asezata in centrul tabelului, separand 7 subgrupe A de 7 subgrupe B.Gazele inerte sunt asezate in extrema dreapta, a tabelului, deoarece, le  corespund completarea subnivelelor de energie s, p exterioare. Cele 7 randuri orizontale se numesc perioade, ele continand 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 elemente: deci in total 118 elemente, din care, in present, 106 elemente. Pentru concizia tabelului, cate 14 elemente din perioada a 6-a si a 7-a care corespund grupei a III-a sunt asezate sub partea principala a tabelului, costituind seria lantonoidelor si respective a actinoidelor. Aceasta forma, desigur, nu este perfecta, dar are avantajul de a fi in buna concordanta cu structura electronica a atomilor din sistemul periodic. Ea reflecta clar asemanarile, deosebirile si mersul variatiei proprietatilor fizice si chimice ale elementelor.                                                                            

 O forma de tabel de utilizare mai redusa, dar in corcondanta cu teoria structurii electronice a atomilor este cea in forma de scara a sistemului periodic, propusa de N. Bohr si J. J. Thomson.