All'inizio del XIX sec., la chimica era progredita fino al punto di definire un elemento come una sostanza che non poteva essere decomposta in sostanze più semplici in nessun modo allora noto. Il numero di sostanze così definite aumentò rapidamente, ma non vi era modo di prevedere quanti e quali elementi dovevano ancora essere scoperti, e in quali condizioni ci si dovesse aspettare di ritrovarli. Man mano che il numero degli elementi conosciuti aumentava, divenne evidente che certi gruppi di elementi potevano essere classificati in famiglie in base alla somiglianza delle loro proprietà chimiche.
La vera scoperta della legge della periodicità avvenne negli anni 1868-70 e venne fatta quasi simultaneamente da Lothar Meyer in Germania e da Dimitrij Ivanovic Mendeleev in Russia.

I metalli alcalini costituiscono il primo gruppo della tavola periodica. Vi fanno parte: Litio (Li), Sodio (Na), Potassio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs), Francio (Fr). L'idrogeno viene sistemato nel primo gruppo della tavola periodica, ma non è un metallo alcalino. L'aggettivo alcalino viene dall'arabo al-qali, con questo termine ci si riferiva alla potassa, ottenuta come sottoprodotto della combustione del legno (il verbo qalaa in arabo significa arrostire). Poiché la potassa ha caratteristiche basiche, si diffuse la convenzione di chiamare alcali tutte quelle sostanze che, come la potassa, sono in grado di neutralizzare gli acidi. Quindi ancora oggi con alcalino si può intendere o un metallo del primo gruppo della tavola periodica o un composto basico.
I metalli alcalini presentano, nei loro composti, sempre stato d'ossidazione +1. Sono fortissimi riducenti, reagiscono violentemente con l'acqua riducendone l'idrogeno. Per tale ragione, industrialmente, vengono quasi sempre ottenuti per elettrolisi dei corrispondenti sali fusi. Gli elementi di questo gruppo sono, tra gli elementi della tavola periodica, quelli che manifestano i più bassi valori di elettronegatività; la semplice perdita di un solo elettrone li porta infatti ad assumere una configurazione elettronica particolarmente stabile, cioè identica a quella dell'elemento gas nobile che li precede nella tavola periodica. Nelle precedenti convenzioni questo gruppo è stato chiamato IA o 1A. Tutti i sali derivati dai metalli alcalini sono molto solubili in acqua.

I metalli alcalino terrosi sono gli elementi appartenenti al gruppo IIA: berillio, magnesio, calcio, stronzio, bario, radio.
A causa della loro elevata reattività, non esistono in natura allo stato elementare ma solo sotto forma di composti. Formano facilmente cationi bivalenti Me2+ e come tali si ritrovano nei composti. Hanno comportamento metallico tanto più spiccato quanto maggiore è il valore del numero atomico. Diffusissimi sono il calcio e il magnesio (3,5% e 2,0% della litosfera), meno diffusi sono il bario e lo stronzio, raro è il berillio,rarissimo il radon.
La struttura elettronica esterna di questi elementi è costituita da un orbitale s completo: questa potrebbe far ritenere che i metalli alcalino-terrosi presentino una notevole inerzia chimica. Ma il basso valore dell'energia necessaria per promuovere un elettrone presente nell'orbitale s in un orbitale p (e quindi la facilità di dare ibridazione sp), i bassi valori dell'energia di ionizzazione e gli alti valori dell'energia di idratazione, spiegano l'elevata reattività di questi elementi. Essi tendono facilmente a perdere i due elettroni di valenza per formare ioni Me2+ e raggiungere, in tal modo, la configurazione elettronica del gas nobile che lo precede.
I sali di calcio colorano la fiamma di un becco bunsen in rosso mattone, quelli di stronzio in rosso carminio, quelli di bario in verde.

I metalli di transizione sono una serie di elementi chimici nei quali la configurazione elettronica prevede il riempimento degli orbitali d ed f.
In particolare il riempimento degli orbitali di tipo d riguarda un gruppo di elementi che complessivamente costituiscono il "blocco d" della tavola periodica.
Le serie di transizione "interne" riguardanti il riempimento degli orbitali di tipo 4f e 5f, riguardano rispettivamente la serie dei lantanidi e degli attinidi che complessivamente costituiscono il "blocco f" della tavola periodica.
Poichè le proprietà chimiche degli elementi dipendono dalla struttura elettronica dello strato esterno e poichè gli elementi di transizione del "blocco d" appartenenti a ciascun periodo hanno la stessa struttura elettronica esterna e differiscono solo per la struttura elettronica del livello d sottostante a quello esterno, manifestano le stesse proprietà chimiche.
I lantanidi, che differiscono unicamente per la struttura elettronica del livello 4f, cioè ancora più interno del livello d, hanno proprietà chimiche tanto simili tra loro che risulta difficile addirittura una loro separazione; analoghe considerazione possono essere fatte per gli attinidi che differiscono nel livello 5f.

I non metalli sono quegli elementi chimici che presentano un aspetto opaco e sono cattivi conduttori di elettricità e di calore. Sono situati a destra della tavola periodica (tranne l'idrogeno che è in alto a sinistra) e presentano caratteristiche fisiche opposte a quelle dei metalli. A temperatura e pressione ambiente esistono in tutti gli stati di aggregazione della materia: possono essere allo stato gassoso (come l'ossigeno e l'azoto), allo stato liquido (come il bromo) e allo stato solido (come il carbonio e lo zolfo). Sono fragili (si possono ridurre in fili sottili) e hanno solitamente bassi punti di fusione.
Sono non metalli i seguenti elementi (in ordine di numero atomico crescente): idrogeno (H), carbonio (C), azoto (N), ossigeno (O), fluoro (F), fosforo (P), zolfo (S), cloro (Cl), selenio (Se), bromo (Br), iodio (I), astato (At). Fanno parte dei non metalli anche i gas nobili.
La loro reattività chimica dipende dalla elevata tendenza che hanno di formare ioni negativi. Gli elementi non metallici danno luogo alla serie acida dei composti; infatti reagendo con l'ossigeno formano gli ossidi acidi (o anidridi) che, a loro volta reagendo con l'acqua formano gli acidi ternari (o ossoacidi) .

Il termine gas nobili deriva dal fatto che essi evitano di reagire con gli elementi "comuni", esibendo un atteggiamento attribuito comunemente alla "nobiltà". I gas nobili venivano anche chiamati gas inerti, ma il termine non era accurato, in quanto alcuni di essi hanno mostrato di prendere parte in reazioni chimiche. A causa della loro non-reattività, i gas nobili non furono scoperti fin quando l'esistenza dell'elio non fu dedotta ipoteticamente da un'analisi spettrografica del Sole, e successivamente provata quando William Ramsay riuscì a isolarlo. I gas nobili hanno inoltre forze di attrazione interatomica molto deboli e conseguentemente punti di fusione ed ebollizione molto bassi.
Gli atomi più grossi della serie sono leggermente più reattivi, e lo xeno è stato indotto a formare un numero di composti con il fluoro e con l'ossigeno. Nel 1962, Neil Bartlett, mentre lavorava alla University of British Columbia, fece reagire lo xeno con il fluoro ottenendo XeF2, XeF4, e XeF6. Il radon reagisce con il fluoro formando fluoruro di radon, RnF, e il composto, allo stato solido, emette una luce gialla. Anche il kripton reagisce con il fluoro formando KrF2. Nel 2003 è stato scoperto che anche l'argon forma composti come ad esempio il fluoruro di argo ArF2.
Nel 2002, vennero scoperti composti dove l'uranio formava molecole con argon, kripton, o xeno. Ciò suggerisce che i gas nobili potrebbero formare composti anche con altri metalli.

I lantanidi, detti anche lantanoidi, sono costituiti da un gruppo di 14 elementi chimici aventi numero atomico compreso tra 58 e 71, con proprietà chimiche molto simili a quelle del lantanio, elemento da cui prendono il nome. Vi appartengono: cerio, praseodimio, neodimio, promezio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, olmio, erbio, tulio, itterbio, lutezio. Sono metalli fortemente elettropositivi, di colore bianco-argenteo, teneri duttili e malleabili nei quali si stanno collocando 14 elettroni negli orbitali 4f.
Questi elementi venivano definiti "terre rare". In realtà questa famiglia di elementi non sono affatto rari venendo a costituire circa lo 0,012% della crosta terrestre.
Poichè le proprietà chimiche degli elementi dipendono dalla struttura elettronica esterna, i lantanidi, la cui struttura elettronica differisce solo nel livello 4f, sottostante quello esterno, manifestano proprietà chimiche tanto simili tra loro che è molto difficile separarli.
L'estrazione e la separazione dei lantanidi dai minerali che lo contengono è stata da sempre e lo è tuttora un problema complesso.

Gli attinidi, detti anche attinoidi, sono costituiti da un gruppo di 14 elementi chimici aventi numero atomico compreso tra 90 e 103, con proprietà chimiche molto simili a quelle dell'attinio, elemento da cui prendono il nome. Vi appartengono: torio, protoattinio, uranio, nettunio, plutonio, americio, curio, berchelio, californio, einsteinio, fermio, mendelevio, nobelio, laurenzio. Sono elementi chimici radioattivi e a parte i primi quattro elementi, gli altri sono artificiali e caratterizzati da tempi di dimezzamento molto brevi. Poichè le proprietà chimiche degli elementi dipendono dalla struttura elettronica esterna, gli attinidi, che differiscono unicamente per la struttura elettronica dell'orbitale 5f sottostante quello esterno, hanno proprietà chimiche molto simili tra loro tanto che risulta assai difficoltosa la loro separazione dai minerali che li contengono.
Gran parte degli attinidi fanno parte del gruppo degli elementi transuranici che comprende gli elementi con numero atomico superiore a 103. Più in particolare, sono chiamati attinidi gli elementi con numero atomico Z compreso tra 92 e 103; sono invece chiamati transattinidi gli elementi con numero atomico maggiore di 103.

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Per tutti coloro che non conoscono il sito web, nel link sottostante è presente un video che spiega come utilizzare a pieno le potenzialità del nostro progetto divulgativo sulla tavola periodica degli elementi.

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