TABLA PERIODICA

HISTORIA DE LA TABLA PERIÓDICA

En 1786, el químico francés Lavoisier intentó organizar los 33 elementos conocidos, clasificándolos como elementos metálicos, no metálicos, gases y tierras de acuerdo a sus propiedades.

Entre 1817 y 1829, el químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades. El químico destaca la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tríos que él denomina “tríadas”. La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. Recién en 1850 se llegó a contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente.

En 1864, John Alexander Reina Newlands, químico inglés, anuncian la Ley de las octavas: las propiedades se repiten cada ocho elementos. Pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio. Esta clasificación es por lo tanto insuficiente, pero la tabla periódica comienza a ser diseñada.

Julius Lothar Meyer (químico alemán, 1830-1895) y Dimitri Mendeleyev (químico ruso, 1834-1907) desarrollaron cada uno sus propias versiones de la tabla periódica. Ambos reconocieron un patrón repetitivo en los elementos químicos conocidos hasta la primera mitad del siglo XIX.

Meyer publicó su tabla de 28 elementos por primera vez en 1864, basándose en la masa atómica y las propiedades químicas de los elementos. Mendeleyev arregló los elementos según la masa atómica y dejó espacios en blanco, prediciendo la existencia de elementos que aún no se habían descubierto. Esto le hizo ganar el reconocimiento como padre de la tabla periódica.

La primera versión de la Tabla Periódica fue publicada en 1869 por el profesor de química ruso Dmitri Mendeléyev, y contenía 63 de los 90 elementos hoy conocidos en la naturaleza. Al año siguiente, el alemán Julius Luthar Meyer publicó una versión ampliada. Ambos estudiosos organizaron los elementos en filas, teniendo la previsión de dejar espacios en blanco en donde intuían que habría elementos aún por descubrir.

                                        

La primera versión de la Tabla Periódica que fue publicada en 1869 por el profesor de química ruso Dmitri Mendeléyev.

En 1871 Mendeléyev publicó una segunda versión de la Tabla Periódica, agrupando los elementos según rasgos comunes en columnas y grupos, enumeradas las primeras del I al VIII conforme al estado de oxidación del elemento. La versión contemporánea de la misma vendría a manos del americano Horace Groves Deming en 1923, ya con 18 columnas identificadas.

En 1913, Henry Moseley (1887-1915) estableció el concepto de número atómico como el aspecto clave en la organización en la tabla periódica moderna. El número atómico es el número de protones en el núcleo.

En 1945, Glenn Seaborg (1912-1997) sugirió que los elementos a partir del actinio (número 89) debían ser considerados en las tierras raras. Seaborg también contribuyó a la creación de las series de los lantánidos y actínidos, que son los periodos representados debajo de la tabla periódica.

La tabla periódica de los elementos químicos actualizada data del 28 de noviembre del 2016 e incluye los elementos 113 (Tennessine), 115 (Nihonium), 117 (Moscovium) y 118 (Oganesson).

                                    

                           Elementos químicos actualizados el 28 de noviembre del 2016.

Por mucho tiempo los gases nobles (helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón) se conocieron como gases inertes, porque se pensaba que no reaccionaban en lo absoluto. En 1962, Neil Bartlett descubrió que en condiciones especiales estos gases pueden formar compuestos con otros elementos. Desde entonces, se le da el nombre de gases nobles.

¿CÓMO ESTÁ ORGANIZADA LA TABLA PERIÓDICA?

La tabla periódica actual se halla estructurada en siete filas (horizontales) denominadas periodos y en 18 columnas (verticales) llamadas grupos o familias. Los elementos químicos se ordenan de acuerdo a sus propiedades de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, en orden decreciente de sus números atómicos.

PERÍODOS:

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales.

• 1er período: su capa característica es la K y tiene únicamente 2 elementos (H y He).

• 2do período: comprende en la estructura de sus átomos hasta la capa L, se le llama período corto por tener únicamente 8 elementos.

• 3er período: su última capa es la M; también es un período corto de 8 elementos.

• 4to período: su capa característica es la N, y contiene 18 elementos.

• 5to período: su capa característica es la O, contiene 18 elementos.

• 6to período: su capa característica es la P, contiene 32 elementos.

• 7mo período: su capa característica es la Q, contiene 19 elementos. Es la última capa orbital posible de un elemento.

• Número atómico

• Masa atómica

• Símbolo

• Actividad Química

• Características del elemento por su grupo y período

• Tipo o forma del elemento (gas, líquido, sólido, metal o no metal)

•     Son sólidos, menos el mercurio.

•     Estructura cristalina.

•     Brillo metálico y reflejan la luz.

•     Dúctiles y maleables.

•     Conductividad (calor y electricidad).

•     Punto de fusión y ebullición alto.

Entre sus propiedades químicas se encuentran:

• Sus átomos tienen 1,2 o 3 electrones en su última capa electrónica.

• Sus átomos generalmente siempre pierden dichos electrones formando iones positivos.

• Sus moléculas son mono-atómicas.

• Se combinan con los no metales formando sales.

• Se combinan con el oxígeno formando óxidos, los cuales, al reaccionar con el agua, forman hidróxidos.

• Se combinan con otros metales formando “aleaciones”.

Entre sus propiedades físicas podemos encontrar:

• Son sólidos y gaseosos a temperatura ambiente, excepto el bromo que es líquido.

• No tienen brillo y no reflejan la luz.

• Son malos conductores de calor y electricidad.

• Son sólidos quebradizos, por lo que no son dúctiles no maleables.

Y entre sus propiedades químicas tenemos que se dividen en 2 grupos: los gases nobles y los no metales.

• Sumamente estables.

• Difícilmente forman compuestos con otros elementos.

• Son malos conductores de calor y electricidad.

• Son moléculas mono-atómicas.

• Su última capa de electrones está completa.

• Sus átomos tienen en la última capa 4, 5, 6 o 7 electrones.

• Aceptan electrones en su última capa, formando iones negativos.

• Son moléculas di-atómicas.

• Forman sales en combinación con los metales.

• Forman en combinación con el oxígeno, los anhídridos y con el hidrógeno los hidruros.

• Los anhídridos al reaccionar con el agua forman ácidos.

• Algunos elementos presentan el fenómeno de alotropía.

GRUPOS:

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen el mismo número de oxidación, y por ello, tienen características o propiedades similares entre sí.

Los dieciocho grupos conocidos son:

Grupo 1 (IA), los metales alcalinos: hidrógeno (H), litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs), francio (Fr).

Grupo 2 (IIA), los metales alcalinotérreos: berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba), radio (Ra).

Grupo 3 (IIIB), la familia del escandio (Sc), que incluye al Itrio (Y), a las tierras raras: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb), disprosio (Dy), holmio (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), iterbio (Yt), lutecio (Lu); y también a los actínidos: actinio (Ac), torio (Th), protactinio (Pa), uranio (U), neptunio (Np), plutonio (Pu), americio (Am), curio (Cm), berkelio (Bk), californio (Cf), einstenio (Es), fermio (Fm), mendelevio (Md), nobelio (No) y lawrencio (Lr).

Grupo 4 (IVB), la familia del titanio (Ti), que incluye el circonio (Zr), hafnio (Hf) y rutherfordio (Rf), este último sintético y radiactivo.

Grupo 5 (VB), la familia del vanadio (V): niobio (Nb), tántalo (Ta) y dubnio (Db), este último sintético.

Grupo 6 (VIB), la familia del cromo (Cr): molibdeno (Mb), wolframio (W) y seaborgio (Sg), este último sintético.

Grupo 7 (VIIB), la familia del manganeso (Mn): el renio (Re) y los sintéticos tecnecio (Tc) y bohrio (Bh).

Grupo 8 (VIIIB), la familia del hierro (Fe): rutenio (Ru), osmio (Os) y el sintético hassio (Hs).

Grupo 9 (VIIIB), la familia del cobalto (Co): rodio (Rh), iridio (Ir) y el sintético meitneiro (Mt).

Grupo 10 (VIIIB), la familia del níquel (Ni): paladio (Pd), platino (Pt) y el sintético darmstadtio (Ds).

Grupo 11 (IB), la familia del cobre (Cu): plata (Ag), oro (Au) y el sintético roentgenio (Rg).

Grupo 12 (IIB), la familia del zinc (Zn): cadmio (Cd), mercurio (Hg) y el sintético ununbio (Uub).

Grupo 13 (IIIA), los térreos: boro (Br), aluminio (Al), galio (Ga), indio (In), talio (Tl) y el sintético ununtrio (Uut).

Grupo 14 (IVA), los carbonoideos: carbono (C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), plomo (Pb) y el sintético ununquadio (Uuq).

Grupo 15 (VA), los nitrogenoideos: nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y el sintético ununpentio (Uup).

Grupo 16 (VIA), los calcógenos o anfígenos: oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), teluro (Te), polonio (Po) y el sintético ununhexio (Uuh).

Grupo 17 (VIIA), los halógenos: flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), astato (At) y el sintético ununseptio (Uus).

Grupo 18 (VIIIA), los gases nobles: helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe), radón (Rn) y el sintético ununoctio (Uun).

La importancia de la tabla periódica radica en determinar:

• Número atómico
• Masa atómica
• Símbolo
• Actividad Química
• Características del elemento por su grupo y período
• Tipo o forma del elemento (gas, líquido, sólido, metal o no metal)

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA TABLA

METALES:

De los 118 elementos son 94 metales, se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos, el oro, la plata, el cobre y platino se encuentran libres en la naturaleza. Son elementos metálicos.

    GRUPO IA: excepto el hidrógeno.

    GRUPO IIA: todos.

    GRUPO IIIA: excepto el boro.

    GRUPO IVA: excepto el carbono y el silicio.

    GRUPO VA: Sólo el antimonio y bismuto.

    GRUPO VIA: Sólo el polonio.

A todos los elementos de los grupos B, se les conoce también como metales de transición. Algunas de las propiedades físicas de estos elementos son:

NO METALES:

                                     Molécula de agua, formada por 2 elementos no metálicos.

Son 22 elementos no metales. A saber:

    GRUPO IA: Hidrógeno.

    GRUPO IIA: ninguno.

    GRUPO IIIA: Boro.

    GRUPO IVA: El carbono y el silicio.

    GRUPO VA:  Nitrógeno, fósforo y arsénico.

    GRUPO VIA: Todos, excepto el polonio.

    GRUPO VIIA: Todos.

    GRUPO VIIIA: Todos.

GASES NOBLES:

     

NO METALES:

SISTEMA PERIÓDICO Y ESTRUCTURA ELECTRÓNICA

El formato moderno del sistema periódico es un reflejo de la estructura electrónica de los elementos que la forman.

Para realizar la división de la tabla de los elementos en bloque, se tiene en cuenta el orbital en el que reside el último electrón.

En efecto, cada uno de los bloques coincide con el subnivel de la corteza electrónica que va sucesivamente siendo ocupado por los electrones.

Bloque s: Formado por los elementos de los grupos 1 y 2. Se caracterizan por ser metales ligeros (menos H y He) y su capa de valencia es del tipo ns1 o ns2.

Bloque p: Comprende los elementos de los grupos 13 al 18. Estos elementos llenan los subniveles desde np1 hasta np6.

Bloque d: Constituido por los elementos de los grupos 3 al 12. Son los denominados metales de transición.

Bloque f: Denominados metales de transición interna.

    Los elementos situados en la misma fila forman un período: cada elementos tiene en el núcleo de sus átomos un protón más que el anterior y, si es neutro, un electrón más en a corteza.

    Los elementos de propiedades químicas parecidas se colocan, según la intuición de Mendeléiev, en un grupo o columna. Se enumeran del 1 al 18 y se admiten nombres colectivos para algunos grupos.

PROPIEDADES PERIÓDICAS:

Radio atómico: es la distancia que hay desde el centro del núcleo hasta el electrón más externo del mismo. El aumento del radio atómico está relacionado con el aumento de protones y los niveles de energía. Al estudiar la tabla periódica se observa que el radio atómico de los elementos aumenta conforme va de arriba hacia abajo con respecto al grupo que pertenece, mientras que disminuye conforme avanza de izquierda a derecha del mismo modo.

Energía de ionización: se denomina a la cantidad de energía necesaria para desprender un electrón a un átomo gaseoso en su estado basal. Lo anterior tiene una relación intrínseca, puesto que dentro de cada período, la primera energía de ionización de los elementos aumenta con el número atómico, mientras que dentro de un grupo disminuye  conforme el núcleo atómico aumenta. Dicho de otra forma, la energía de ionización disminuye dentro de una familia o grupo conforme el tamaño atómico aumenta.

Afinidad electrónica: es la energía desprendida por dicho átomo cuando éste capta un electrón. Con relación a la tabla periódica tenemos que: aumenta en los grupos de abajo hacia arriba y de izquierda a derecha.

Electronegatividad: medida relativa del poder de atraer electrones que tiene un átomo cuando forma parte de un enlace químico. La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba. La afinidad electrónica y la electronegatividad no son iguales, ya que el primero es la atracción de un átomo  sobre un electrón aislado, mientras que el segundo es la medida de la atracción que ejerce ese átomo sobre uno de los electrones que forman parte de un enlace y que comparte con otro átomo.

Recursos:

https://www.youtube.com/watch?v=PsW0sGF5EBE

https://www.ptable.com/?lang=es

Fuente:

https://concepto.de/tabla-periodica/#ixzz6KGV1DgaF

https://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/quimica/tabla-periodica-de-los-elementos-quimicos/