Tutte le sostanze che ci circondano sono composti chimici da elementi e malgrado possiamo riconoscerne miliardi di queste sostanze, gli elementi di cui si compongono chimicamente sono meno di un centinaio.
Definiamo come elementi tutte le sostanze che non si possono ulteriormente scomporre o purificare tramite i mezzi fisici o chimici più comuni (quali distillazione, separazione meccanica, riduzione chimica, elettrolisi, ecc.).
Gli elementi che via via si scoprirono furono organizzati dal chimico russo Mendeleev in una sorta di tavola che li raggruppava sotto otto colonne, a cui fu aggiunta in seguito un'ulteriore colonna in seguito alla scoperta dei gas nobili. Tavola simile alla originaria di Mendeleev:

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
H
Li	Be	B	C	N	O	*
Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
K	Ca	*	Ti	V	Cr	Mn	Fe | Co | Ni
Cu	Zn	*	*	As	Se	Br
Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	*	Ru | Rh | Pd
Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I
Cs	Ba	La | Ce | Tb | Er	*	Ta	W	*	Os | Ir | Pt
Au	Hg	Tl	Pb	Bi	*	*
*	*	*	Th	*	U

Tavola attuale

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

H

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe Co Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru Rh Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La*

Hf

Ta

W

Re

Os Ir Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

* Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu

Nelle due tavole periodiche riportate, gli elementi sono ordinati in base al loro numero atomico. In origine non si conosceva questo numero e gli elementi si ordinarono in base alla loro massa atomica che era invece nota con una buona accuratezza. Esistono tre casi di inversione delle masse atomiche:

Te | I 	 	Ar | K 		 Co | Ni

Proprietà periodiche

Gli elementi nella tavola periodica furono classificati in Metalli e Non Metalli a seconda delle proprietà che manifestavano allo stato pure ed in combinazioni chimiche. I metalli sono in genere elementi allo stato solido (eccezioni Cs | Hg che sono liquidi), hanno uno splendore caratteristico (chiamato lucentezza metallica), buona conducibilità elettrica, sono duttili e malleabili. I non metalli allo stato puro possono avere diversi stati fisici (solidi, liquidi o gassosi), non sono in generale buoni conduttori e non possiedono la lucentezza tipica dei metalli. Gli elementi che si trovano tra i metalli e i non metalli presentano caratteristiche di entrambi i gruppi.

I metalli (che indichiamo ora genericamente con M) presentano basse valenze (ovverosia bassi numeri di combinazione per reazione con ossigeno o altri elementi) tipicamente I, II, III o IV.
In combinazione con l'ossigeno formano degli ossidi di struttura M_nO_m
n M + m/2 O₂ —» M_nO_m
che per reazione con acqua originano dei composti chiamati idrossidi con reazione basica in acqua M(OH)_n
M_nO_m + m H₂O —» m M(OH)_n

I non metalli (che indichiamo ora genericamente con X) possono presentare basse come alte valenze tipicamente da I a VII.
In combinazione con l'idrogeno formano gli idracidi, nel caso gli elementi abbiano più di una valenza usano in questa combinazione la valenza più bassa.
m H₂ + X₂ —» 2 H_mX
In combinazione con l'ossigeno formano delle anidridi di struttura XnOm
n X₂ + m O₂ —» 2 X_nO_m
che per reazione con acqua originano dei composti chiamati acidi con reazione acida in acqua:
X_nO_m + p H₂O —» acidi (combinazioni variabili)

Gli elementi della transizione (ovverosia tutti quelli appartenenti ai gruppi B) o metalli della transizione, hanno caratteristiche metalliche allo stato puro. In funzione della valenza però molti di loro formano composti caratteristici dei non metalli (anidridi e acidi): più in generale alle valenze I, II e III si comportano sempre come metalli formando ossidi ed idrossidi; alla valenze IV hanno un comportamento irregolare, alle valenze superiori V, VI e VII formando anidridi e acidi (ma non idracidi!).

Proprietà periodiche molto importanti sono:

• il raggio atomico è una misura delle dimensioni dell'atomo (allo stato neutro), diminuisce lungo un periodo in conseguenza dell'aumentata carica nucleare con un minimo per i gas nobili. Aumenta scendendo lungo un gruppo in seguito al riempimento di orbitali a livelli energetici sempre più alti. Il raggio atomico è quindi minimo per l'elio (He) e massimo per il cesio (Cs).
  
• la valenza massima che varia in maniera meno regolare lungo un periodo.
  
• l'energia di ionizzazione (o energia di prima ionizzazione) che è definita come l'energia necessaria per separare un elettrone da un atomo allo stato gassoso. Ad esempio:
  Energia di ionizzazione applicata + M(gas) —» M⁺_(gas) + e^-
  L'energia di ionizzazione è bassa per i metalli, alta per i non metalli.
  
• l'affinità elettronica è l'energia che si genera nell'avvicinare un elettrone ad un atomo per generare uno ione con una carica negativa. Ad esempio:
  M_(gas) + e^- —» M^-_(gas) + Affinità elettronica
  L'affinità elettronica è bassa per i metalli, alta per i non metalli.
  
• l'elettronegatività essendo un parametro direttamente correlato con l'energia di ionizzazione e l'affinità elettronica varia pure in maniera più o meno regolare lungo un periodo. L'elettronegatività è una grandezza che misura la forza relativa con cui gli atomi attirano gli elettroni condivisi in un legame: è alta per i non metalli, bassa per i metalli dei gruppi IA e IIA.

Nomenclatura degli acidi

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

H

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

IB

IIB

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe Co Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru Rh Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os Ir Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

transuranici

Gruppi IA e IB hanno solo valenza I (eccezioni il rame Cu e l'argento Ag che possono avere valenza II, l'oro Au che può avere anche valenza III) si applicano le desinenze -oso per la valenza più bassa e -ico in presenza di una sola valenza o con valenza più alta. Comportamento sempre metallico.
Gruppi IIA e IIB hanno solo valenza II (eccezione il mercurio Hg che può avere anche valenza I) si applicano le desinenze -oso per la valenza più bassa e -ico in presenza di una sola valenza o con valenza più alta. Comportamento sempre metallico.
Gruppi IIIA e IIIB hanno solo valenza III (eccezione il tallio Tl che può avere anche valenza I) si applicano le desinenze -oso per la valenza più bassa e -ico in presenza di una sola valenza o con valenza più alta. Si comportano in genere da metalli.
Gruppi IVA e IVB hanno solo valenze II e IV (eccezione il titanio Ti che può avere valenza III) si applicano le desinenze -oso per la valenza più bassa e -ico in presenza di una sola valenza o con valenza più alta.
Gruppo VA ha valenze variabili, con valenza massima V. Alla valenza massima V si applica la desinenza -ico; per azoto N, fosforo P, arsenico As, antimonio Sb, bismuto Bi, si applica la desinenza -oso per la valenza III.
Gruppo VB ha valenze variabili, con valenza massima V. Si applicano le desinenze -oso per la valenza più bassa e -ico in presenza di una sola valenza o con valenza più alta. Alla valenza V hanno comportamento da non metalli formando anidridi e acidi.
Gruppo VIA ha valenze variabili con valenza massima VI (l'ossigeno O presenta sempre e solo valenza II). Alla valenza massima VI si applica la desinenza -ico e tutti gli elementi del gruppo si comportano da non metalli; per zolfo S, selenio Se, tellurio Te, polonio Po, si applica la desinenza -oso per la valenza IV. Comportamento sempre non metallico.
Gruppo VIB ha valenze variabili con valenza massima VI. cromo Cr, molibdeno Mo e tungsteno W hanno comportamento sempre metallico alle valenze II e III con applicazione delle desinenze -oso e -ico rispettivamente. Alla valenza VI hanno comportamento da non metalli formando anidridi e acidi.
Gruppo VIIA ha valenze variabili con valenza massima VII (il fluoro F ha sempre e solo valenza I). Cloro Cl, bromo Br, iodio I, hanno nomenclatura ipo-...-oso alla valenza I, -oso alla valenza III, -ico alla valenza V e per-...-ico alla valenza massima VII. Comportamento sempre non metallico.
Gruppo VIIB ha valenze variabili con valenza massima VII. Manganese Mn, tecnezio Tc e renio Re hanno comportamento sempre metallico alle valenze II e III con applicazione delle desinenze -oso e -ico rispettivamente. Alle valenze VI e VII hanno comportamento da non metalli con uso rispettivamente della nomenclatura -ico e per-...-ico. Si sono indicano come manganiti i composti ternari ossigenati del manganese (anione MnO₃^--) con valenza IV per analogia ai solfiti (anione SO₃^--).
Gruppo VIIIB ha valenze variabili con valenza massima VIII (solo per osmio Os e rutenio Ru peraltro molto rara). Alle valenze II e III si comportano sempre come metalli con applicazione delle desinenze -oso e -ico rispettivamente; alla valenza VI si comportano da non metalli con uso della desinenza -ico.

ATTENZIONE le anidridi di boro B, silicio Si, fosforo P, arsenico As e antimonio Sb possono combinarsi con 1, 2 o 3 molecole di acqua dando origine agli acidi aventi prefissi meta-, piro- e orto- in maniera più o meno regolare. Il prefisso orto spesso e volentieri è omesso.
B₂O₃ + 1 H₂O —» 2 HBO₂ acido metaborico
B₂O₃ + 3 H₂O —» 2 H₃BO₃ acido (orto)borico
2 B₂O₃ + 1 H₂O —» H₂B₄O₇ acido tetraborico
P₂O₅ + 1 H₂O —» HPO₃ acido metafosforico
P₂O₅ + 2 H₂O —» H₄P₂O₇ acido pirofosforico
P₂O₅ + 3 H₂O —» H₃PO₄ acido (orto)fosforico
SiO₂ + 1 H₂O —» H₂SiO₃ acido metasilicico
2 SiO₂ + 3 H₂O —» H₆Si₂O₇ acido pirosilicico
SiO₂ + 2 H₂O —» H₄SiO₄ acido (orto)silicico
3 SiO₂ + 2 H₂O —» H₄Si₃O₈ acido trisilicico

Bibliografia