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INDICE
- Tabla Periódica
- Historia de la Tabla Periódica
- Distribución de la Tabla Periódica
- 3.1. Periodos
- 3.2. Grupos
- 3.2.1. Subgrupo A
- 3.2.2. Subgrupo B
- 3.3. Bloques
- 3.4. Metales, Metaloides y no Metales
- 3.4.1. Metales..........................................................................................................
- 3.4.2. Metaloides
- 3.4.3. No Metales
- Propiedades Periódicas de los Elementos Químicos
- 4.1. Radio Atómico
- 4.2. Energía de Ionización
- 4.3. Afinidad Electrónica
- 4.4. Electronegatividad
1. Tabla Periódica La tabla periódica, o tabla periódica de los elementos, es la disposición de los elementos químicos en forma de una tabla, ordenados por su número atómico, configuración de electrones y sus propiedades químicas. Está compuesta por 118 elementos confirmados por la Unión Internacional de Química Pura (IUPAC) entre las cuales 94 son elementos existentes en la naturaleza, y 24 elementos son sintéticos (creados de manera artificial). Su desarrollo se va dando con el descubrimiento de nuevos elementos químicos y el estudio de sus propiedades en común. Aspectos como la noción de masa atómica y las relaciones entre la masa atómica y las propiedades periódicas de los elementos han resultado fundamentales para configurar la tabla periódica moderna. La tabla periódica es una herramienta fundamental para el estudio de la química, porque permite identificar de manera coherente y sencilla las diferencias y similitudes entre los elementos químicos. Su creación le es atribuida al científico ruso Dimitri Mendeléyev en 1869. Desde entonces, la tabla periódica se fue mejorando y actualizando por otros científicos a medida
que se van descubriendo y estudiando nuevos elementos.
2. Historia de la Tabla Periódica Los seres humanos estamos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. En un principio se pensaba que toda materia era de agua, fuego, tierra y aire, pero con el tiempo nos dimos cuenta que la materia es mucho más compleja. Fue entonces que los químicos del siglo XIX tuvieron la necesidad de ordenar los nuevos elementos químicos, clasificándolos inicialmente por masa atómicas. Pero esto no reflejaba las similitudes ni diferencias entre los elementos. Por ello se dieron muchas clasificaciones antes de llegar a la tabla periódica usada actualmente.
Figura 01 La Tabla Periódica actual, ordenada en periodos y grupos 3.1. Periodos Los elementos de la tabla periódica están ordenados de tal manera que los elementos con características similares, se encuentren situados cerca uno de otro. Los elementos que forman una fila horizontal se les conoce como periodo, siendo 7 en total. Los elementos que conforman un mismo periodo muestran tendencias similares en radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. El número de elementos que conforma un periodo va aumentando al bajar en la tabla periódica. Para saber en qué periodo se ubica un elemento, se debe tener en cuenta su configuración electrónica, usando su última capa como referencia para ubicarlo en un periodo. Por ejemplo, el hierro (Fe) seria [Ar] 3d6 4s2, este termina en 4s2 por lo que pertenece al cuarto periodo.
3.2. Grupos Los elementos que conforman una columna vertical se les conoce como grupos o familias, estos elementos suelen tener propiedades físicas y químicas similares, por ejemplo, la primera columna los metales alcalinos son sólidos a temperatura ambiente, con puntos de fusión bajos, muy reactivos y con tendencia a ennegrecerse en contacto con el aire. Son 18 en total y son designados usando los números romanos del I al VIII, empezando desde la primera columna a la izquierda (los metales alcalinos) hasta la última columna a la derecha (los gases nobles). Estos 18 grupos se dividen en dos subgrupos A y B. Todos los elementos de un mismo grupo, tienen el mismo número de electrones en su última capa. Por ejemplo, en la primera columna de los metales alcalinos tenemos lo siguiente (Figura 02). Figura 02 Ultima capa de cada elemento perteneciente a los alcalinos. Como se ve la configuración electrónica en su última capa es igual, solamente se diferencian en su periodo. 3.2.1. Subgrupo A Está formado por los elementos representativos, se les denomina a si porque sus propiedades varían de manera muy regular. Los elementos que pertenecen al subgrupo A poseen electrones de valencia en los orbitales s y p. Se sitúan en los extremos de la tabla periódica.
presión y temperatura, salvo el helio que solo se solidifica en condiciones peculiares de presión. 3.2.2. Subgrupo B Está formado por los elementos de transición, sus electrones de máxima energía se encuentran en los orbitales d o f, y sus electrones de valencia están en los orbitales s, d y f. Se les denomina de transición por que se ubican en el centro de la tabla periódica, entre los elementos altamente reactivos (IA y IIA) y los formadores de ácido (IIA - VIIA). En este subgrupo se encuentran las tierras raras separadas del resto, pertenecen al subgrupo IIIB. IIIB Familia del Escandio (Tierras Raras y Actínidos): Son elementos sólidos y brillantes, muy reactivos y con gran tendencia a la oxidación, son buenos para conducir la electricidad.
- IVB Familia del Titanio: Son metales muy reactivos que adquieren un color rojo
y pueden inflamarse al ser expuestos al aire. El rutherfordio es un elemento sintético y radiactivo.
- VB Familia del Vanadio: Poseen en su última capa 5 electrones. El vanadio es bastante reactivo porque tiene una valencia variable pero los demás lo son en menor medida. El dubnio es un elemento sintético.
- VIB Familia del Cromo: Todos son metales de transición. El cromo, el molibdeno y el wolframio son refractarios. No presentan características electrónicas uniformes, a pesar de su comportamiento químico semejante.
- VIIB Familia del Manganeso: El manganeso es muy común y los demás son sumamente raros, como el tecnecio y el renio.
- VIIIB Familia del Hierro: Son metales de transición que poseen ocho electrones en sus capas exteriores. El Hassio es un elemento sintético.
- VIIIB Familia del Cobalto: Son metales de transición sólidos a temperatura ambiente. El meitnerio es un elemento sintético.
- VIIIB Familia del Níquel: Son sólidos a temperatura ambiente, abundan en la naturaleza de forma elemental, salvo el níquel que posee una enorme reactividad. Poseen propiedades catalíticas que los hacen muy importantes en la industria química y en la ingeniería aeroespacial
- IB Familia del Cobre: Denominados “metales de acuñar” por su uso en monedas y joyería. El oro y la plata son metales preciosos, el cobre es usado industrialmente. El roentgenio es un elemento sintético. Son buenos conductores eléctricos, blandos y dúctiles por lo que son muy usados por la humanidad.
- IIB Familia del Zinc: El zinc, cadmio y el mercurio están en la naturaleza, siendo el mercurio el único metal líquido a temperatura ambiente. El zinc es un elemento importante para el metabolismo de los seres vivos, mientras que los demás son altamente tóxicos 3.3. Bloques La tabla periódica se puede dividir en bloques de elementos, según el último orbital de su configuración electrónica. En la figura se muestra los bloques en los que se divide la tabla periódica. Los bloques se van a llamar según a la letra del orbital más externo (s, p, d y f). Podría haber más elementos llenando otros orbitales, pero aún no se han descubierto, Para seguir nombrándolos se usa un orden alfabético, por ejemplo, el bloque g (Figura 03). Figura 03 La tabla periódica divida en bloques según el ultimo orbital de cada elemento.
3.4.2. Metaloides Dentro de la tabla periódica los metaloides se encuentran en línea diagonal desde el boro al ástato (este último no está incluido). Propiedades físicas:
- Tiene propiedades parecidas entre los metales y los no metales.
- Son semiconductores de electricidad y calor.
- Son sólidos a temperatura ambiente.
- Se destacan por su gran dureza y suelen mostrarse en distintas formas alotrópica, ejemplo el silicio. Propiedades químicas:
- Poseen mas de 3 electrones en su última capa electrónica. Ejemplo el boro tiene 3, el teluro 6 y el antimonio 5.
- Pueden formar compuestos a través de electrones ganados, perdidos o con el compartimiento de estos.
- Presentan una reactividad muy variada, unos reaccionan más que otros. 3.4.3. No Metales Se ubican a la derecha de la tabla periódica, por encima de la línea quebrada de los grupos 14 a 17 (incluido el hidrógeno) Propiedades físicas:
- No son buenos conductores del calor y la electricidad.
- No son corrosivos.
- No son maleables.
- Pueden ser gaseosos, líquidos o sólidos.
- Son frágiles, quebradizos, blandos o duros. Propiedades químicas:
- Tienen de 4 a 8 electrones en su última capa electrónica.
- Presentan alta electronegatividad.
- Forman aniones (iones de carga negativa). 4. Propiedades Periódicas de los Elementos Químicos Son las características de los elementos relacionados según su ubicación en la tabla periódica. Los elementos de una tabla están organizados de tal forma que compartan propiedades físicas y químicas similares. Las propiedades más importantes son: 4.1. Radio Atómico Representa la distancia que hay entre el núcleo y los electrones de valencia (electrones de la capa externa). Por medio del radio atómico se puede hallar el tamaño del átomo. En los grupos , el radio atómico aumenta con el número atómico, es decir hacia abajo. En los periodos , el radio atómico disminuye de izquierda a derecha, ya que, al ir a la derecha el numero atómico (Z) aumenta. 4.2. Energía de Ionización Los electrones se mantienen unidos a los átomos a través de la atracción al núcleo, por lo que para sacar un electrón se necesita energía. Es la energía necesaria para eliminar al electrón más débil retenido al átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental. Cuando se retira un electrón de un átomo neutro, se forma un catión con una carga igual a + (Catión). La energía necesaria para eliminar un segundo electrón se llama segunda energía de ionización, su valor es mayor que el de la primera energía de ionización. También puede existir una tercera energía de ionización.
Como los gases nobles difícilmente se enlazan a otros elementos. El valor de electronegatividad para ellos es poco importante. En los grupos , la electronegatividad aumenta de abajo hacia arriba. En los periodos , la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha.
