Tabla Periódica• La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los

distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características.A medida que los científicos han ido conociendo más y más elementos, surgió la necesidad de ordenar y agrupar los elementos que se iban descubriendo. Se hicieron muchos intentos de agrupamiento, según se iban repitiendo periódicamente ciertas propiedades y magnitudes físicas, hasta por fin llegar a la tabla periódica actual.

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• Los primeros intentos importantes de clasificación de los elementos fueron los siguientes:a) En primer lugar, el alemán Johann Döbereiner (en 1829), propuso la clasificación de los elementos por tríadas; es decir, clasificaba los elementos de tres en tres. En esta tríada, la media aritmética entre el primer y el tercer elemento tenía que dar la masa atómica del segundo elemento. Así por ejemplo, en la tríada litio, sodio y potasio; al hacer la media de las masas atómicas del litio y del potasio, nos da la masa atómica del sodio. La tríada del cloro, bromo y yodo es otro ejemplo.

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• En segundo lugar, el geólogo francés Alexandre-Emile Beguyer de Chancourtois (1862) colocó los elementos en forma de tabla en la que estaban ordenados por masa atómica creciente, de forma que en las mismas columnas se mostraban los elementos con similares características químicas. Construyó el caracol telúrico, en el que dispuso por orden de masa atómica creciente en forma de escalera de caracol.

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• Más tarde, en 1865, el inglés John Alexander Reina Newlands, realizó una clasificación de los elementos por octavas (grupos de ocho elementos) y comparó su clasificación con el sistema musical. Los elementos de cada octava tenían propiedades que variaban poco a poco. Estas octavas son periódicas, ya que en cada octava se repiten aproximadamente las mismas propiedades. Este sistema fue ridiculizado.

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• En 1869, de forma independiente, Julius Lothar Meyer y Dimitri Ivanovich Mendeleiev, propusieron tablas que siguieron las ideas de Chancourtois y de Newlands. Descubrieron la relación entre la masa atómica (peso atómico) y las propiedades físicas y químicas. Ordenaron los elementos por series. Mendeleiev además enuncio la ley periódica, que decía que las propiedades de los elementos químicos no varían arbitrariamente, sino de una manera sistemática (periodicidad) con la masa atómica.

Tabla PeriódicaMendeleiev fue más valorado que Lothar Meyer ya que, en su libro, “principios de química”, presentó una tabla donde ordenaba los 63 elementos conocidos hasta ese momento bajo los siguientes criterios:

a) Los ordenó de forma creciente de sus masas atómicas.b) Los agrupó en filas o periodos de distinta longitud.c) Los asoció en grupos o columnas con propiedades químicas similares.Otro criterio notable de Mendeleiev fue que tomó en cuenta una propiedad llamada “valencia” que se define como la capacidad que tienen los átomos para formar compuestos, la cual guardaba correspondencia con las masas atómicas en su ordenamiento, es decir, que los elementos que se ubicaban en la misma columna tenían la misma valencia, al igual que sus propiedades químicas.

Los principales méritos de Mendeleiev fueron: a) Su tabla era periódica, porque demostraba la repetición de las propiedades químicas de los elementos.b) Si alguna vez el orden basado en la masa atómica contradecía el orden esperado según las propiedades, cambiaba el orden (daba prioridad a las propiedades químicas).c) Además, cuando encajaban los elementos, a veces dejaba huecos en blanco, que sería ocupados por elementos que aún habría que descubrir. Él estaba convencido de que un día esos lugares vacíos, no lo estarían más, y los descubrimientos futuros confirmaron esta convicción.d) Finalmente, pronosticó las propiedades y masas atómicas de tres de los elementos que faltaban a partir de las propiedades de los cuatro elementos vecinos. Entre 1875 y 1886, estos tres elementos: galio, escandio y germanio, fueron descubiertos y ellos poseían las propiedades predichas.

Tabla Periódica• Sin embargo aunque la clasificación

de Mendeleïev marca un claro progreso, contiene ciertas anomalías debidas a errores de determinación de masa atómica de la época. Además, la tabla no refleja la configuración electrónica de los átomos; destaca sólo una valencia (número de electrones que puede ganar o perder un átomo) de cada elemento y a veces ellos presentan mas de una valencia; incluso más importantes que la señalada en la tabla; las tierras raras (grupo de elementos de la tabla periódica actual) no tienen lugar apropiado en la tabla.

• No obstante estos errores, el trabajo de Mendelejev fue de extrema importancia para la Química; los errores han venido corrigiéndolos otros científicos, pero la base estaba formulada.

Tabla Periódica• En 1914 Henry Mosseley, científico

inglés, demostró que una mejor clasificación podría basarse en los números atómicos (en lugar de sus masas atómicas como lo hizo Mendeleiev). El encontró que cuando se escribieron los elementos en orden ascendente de sus números atómicos desaparecieron los errores de la Tabla de Mendelejev. A este nuevo ordenamiento de los elementos se le llamó Tabla Periódica Moderna. Este trabajo fue decisivo en el enunciado moderno de la Ley Periódica que establece:

• Las propiedades de los elementos son función periódica de su número atómico; es decir, que las propiedades físicas y químicas de los elementos tienden a repetirse de manera sistemática conforme aumenta el número atómico, de tal forma que todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos.

Tabla Periódica• En la Tabla Periódica Moderna los elementos, están organizados en orden ascendente de sus

números atómicos, están distribuidos en filas horizontales, a las cuales se les denomina “períodos” y se enumeran con arábigos del 1 al 7, y en 18 columnas verticales llamadas “grupos”.

• La distribución de los elementos en la tabla periódica proviene del hecho de que los elementos de un mismo grupo poseen la misma configuración electrónica en su órbita más externa. Como el comportamiento químico está principalmente dictado por las interacciones de estos electrones de la última órbita, de aquí el hecho de que los elementos de un mismo grupo tengan similares propiedades físicas y químicas.

Tabla Periódica• A los grupos también los llaman familias por el parecido químico de sus integrantes. Dichos grupos

se distinguen con números romanos y con mayúsculas A y B; los que se agrupan en las columnas A se designan como elementos representativos porque en ellos se observa con claridad cómo varían las propiedades; aquellos que se agrupan en las columnas B se les conoce como elementos de transición (color rosa).

• Los elementos que se denominan Lantánidos, por que tienen propiedades similares al elemento lantano (La) y Actínidos, por que tienen propiedades similares al actinio (Ac); se ubican fuera de la Tabla (en la parte inferior) y se les conoce como elementos de transición interna.

Tabla PeriódicaTenemos ocho grupos largos y diez cortos. Los grupos largos se les denomina:a) Grupo IA (Alcalinos): inician con el Li (litio).b) Grupo IIA (Alcalinotérreos): inician con el Be (Berilio).c) Grupo IIIA (Térreos): inician con el B (Boro).d) Grupo IVA (Carbonoides): inician con el C (Carbono).e) Grupo VA (Nitrogenoides): inician con el N (Nitrógeno).f) Grupo VIA (Anfígenos): inician con el O (Oxígeno).g) Grupo VIIA (Halógenos): inician con el F (Flúor).h) Grupo VIIIA (Gases Nobles) inician con el He (Helio).

Nota: El hidrógeno, aunque lo consideremos un no metal, no tiene las características propias de ningún grupo, ni se le puede asignar una posición en el sistema periódico: puede formar iones positivos o iones negativos.

Tabla Periódica• Los grupos indican el número de electrones de valencia de un átomo, es decir, el

número de electrones en el último nivel de energía (órbita). Así tendremos:a) Grupo IA tiene un (1) electrón. b) Grupo IIA tiene dos electrones. c) Grupo IIIA tiene tres electrones. d) Grupo IVA tiene cuatro electrones. e) Grupo VA tiene 5 electrones f) Grupo VIA tiene 6 electronesg) Grupo VIIA tiene 7 electrones h) Grupo VIIIA tiene 8 electrones

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• Una primera clasificación de la tabla es entre Metales, No Metales y Gases Nobles. La mayor parte de los elementos de la tabla periódica son metales.

Tabla Periódicaa) Los metales los solemos clasificar de la siguiente forma:– Metales reactivos. Se

denomina así a los elementos de las dos primeras columnas (alcalinos y alcalinotérreos) al ser los metales más reactivos por regla general.

– Metales de transición. Son los elementos que se encuentran entre las columnas largas, tenemos los de transición interna (grupos cortos) y transición externa o tierras raras (lantánidos y actínidos).

– Otros metales. Son los que se encuentran en el resto de grupos largos. Algunos de ellos tienen propiedades de no metal en determinadas circunstancias (semimetales o metaloides).

Tabla PeriódicaPor regla general los metales tienen las siguientes propiedades: Son buenos conductores de la

electricidad. Son buenos conductores del calor. Son resistentes y duros. Son brillantes cuando se frotan o al

corte. Son maleables, se convierten con

facilidad en láminas muy finas. Son dúctiles, se transforman con

facilidad en hilos finos. Se producen sonidos

característicos (sonido metálico) cuando son golpeados.

Tienen altos puntos de fusión y de ebullición.

Tabla Periódica Poseen elevadas densidades; es decir,

tienen mucha masa para su tamaño: tienen muchos átomos juntos en un pequeño volumen.

Algunos metales tienen propiedades magnéticas: son atraídos por los imanes.

Pueden formar aleaciones cuando se mezclan diferentes metales. Las aleaciones suman las propiedades de los metales que se combinan. Así, si un metal es ligero y frágil, mientras que el otro es pesado y resistente, la combinación de ambos podrías darnos una aleación ligera y resistente.

Tienen tendencia a formar iones positivos.

Hay algunas excepciones a las propiedades generales enunciadas anteriormente:El mercurio es un metal pero es líquido a temperatura ambiente.El sodio es metal pero es blando (se raya con facilidad) y flota (baja densidad)

Tabla Periódica• No metales: observa que puedes

seguir una pauta muy sencilla para estudiarlos:a) Comienzan en el (grupo IIIA: térreos) con el boro (B).b) La siguiente columna (grupo IVA: carbonoideos) son dos carbono (C) y silicio (Si).c) La siguiente columna (grupo VA: nitrogenoideos) son tres nitrógeno (N), fósforo (P) y arsénico (As).d) La siguiente columna (grupo VIA: anfígenos) son cuatro oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se) y telurio (Te).e) La siguiente columna (grupo VIIA halógenos) son cinco (F, Cl, Br, I y At).f) Sólo queda el hidrógeno (H) que se encuentra en el grupo IA y suele considerarse no metal.

Tabla PeriódicaPropiedades de los no metales:

Son malos conductores de la electricidad.

Son malos conductores del calor. Son poco resistentes y se desgastan

con facilidad. No reflejan la luz como los metales,

no tienen el denominado brillo metálico. Su superficie no es tan lisa como en los metales.

Son frágiles, se rompen con facilidad. Tienen baja densidad. No son atraídos por los imanes. Tienen tendencia a formar iones

negativos.

Hay algunas excepciones a las propiedades generales enunciadas anteriormente:

El diamante es un no metal pero presenta una gran dureza.

El grafito es un no metal pero conduce la electricidad.

Tabla Periódica• los semimetales (también conocidos como

metaloides) se encuentran entre lo metales y los no metales; son sólidos a temperatura ambiente y forman iones positivos con dificultad. Según las circunstancias tienen uno u otro comportamiento (metal o no metal). Son considerados metaloides los siguientes elementos:Boro (B)Silicio (Si)Germanio (Ge)Arsénico (As)Antimonio (Sb)Telurio (Te)Polonio (Po)Dentro de la tabla periódica los metaloides se encuentran en línea diagonal desde el boro al polonio. Los elementos que se encuentran encima a la derecha son no metales, y los que se encuentran debajo a la izquierda son metales.Son elementos que poseen, generalmente, cuatro electrones en su última órbita. El silicio (Si), por ejemplo, es un metaloide ampliamente utilizado en la fabricación de elementos semiconductores para la industria electrónica, como rectificadores, diodos, transistores circuitos integrados, microprocesadores, etc.

Tabla PeriódicaAlgunos grupos reciben nombres propios; por ejemplo: Grupo IA: Metales Alcalinos: Los metales alcalinos son aquellos que están situados en el grupo IA de la tabla periódica (excepto el Hidrógeno que es un gas). Todos tienen un solo electrón en su nivel de energía más externo, con tendencia a perderlo (esto es debido a que tienen poca electronegatividad). Se caracterizan por ser blandos, de color gris plateado, tienen bajas densidades, son buenos conductores del calor y la electricidad, nunca se les encuentra como elementos libres, reaccionan rápidamente con el agua, el oxígeno. Por su solubilidad en el agua, se les encuentra disueltos en el agua de mar y en depósitos salinos; generalmente se almacenan en recipientes que contienen kerosén. Metales Alcalinos:Litio (Li)Sodio (Na)Potasio (K)Rubidio (Rb)Cesio (Cs)Francio (Fr)

Tabla PeriódicaGrupo IIA: Metales Alcalinotérreos: presentan

puntos de fusión más elevados que los metales alcalinos, pero sus densidades son aún más bajas que las de ellos; son menos reactivos que los metales alcalinos y poseen dos electrones de valencia (dos electrones en su última órbita).El nombre de alcalinotérreos proviene del nombre que recibían sus óxidos, tierras, que tienen propiedades básicas (alcalinas).

Metales AlcalinotérreosBerilio (Be)Magnesio (Mg)Calcio (Ca)Estroncio (Sr)Bario (Ba)Radio (Ra)

Tabla Periódica• Al grupo III B pertenecen los llamados “metales de transición”

(como el escandio y el itrio), pero aquí también te encuentras la serie del actinio /del elemento 89 al 103) y la serie del lantano (del elemento 57 al 71)

• Serie de los lantánidos: Los lantánidos se encuentran en muchos minerales, principalmente en rocas ígneas sobre la superficie de la tierra, el cerio es el elemento más abundante de ellos. Los lantánidos puros son metales plateados con altos puntos de ebullición. Reaccionan lentamente con el aire, excepto el Samario, el Europio, y el Iterbio, que son mucho mas reactivos con el oxígeno.

• Serie de los Actínidos: Los elementos actínidos constituyen un grupo de quince elementos consecutivos en la tabla periódica, estos elementos se encuentran encabezados por el elemento actinio, de símbolo Ac, y numero atómico 89, hasta el laurencio de símbolo Lr, y numero atómico 103. Como grupo son significativamente importantes debido a la radioactividad. A pesar que muchos elementos se los pueden encontrar en la naturaleza, la mayoría de los de este grupo, han sido obtenidos artificialmente por el hombre. Entre los elementos mas importantes nombramos al uranio y el plutonio que han sido utilizados en la bomba atómica y que actualmente son usados cada vez con mayor frecuencia con el fin de obtener energía eléctrica.

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• El grupo IVB de la tabla periódica lo comprenden los elementos titanio (Ti), circonio (Zr) y hafnio (Hf), así como el elemento rutherfordio(Rf), aunque no se suele tener en cuenta, pues se trata de un elemento sintético y radiactivo. Estos metales son bastante reactivos (sobre todo cuando están en forma de esponja porosa, de gran superficie específica, son pirofóricos; esto es, al exponerse a la acción del aire se vuelven rojos e inflaman espontáneamente). Al estar compactos son pasivos, casi inatacables por cualquier agente atmosférico.

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• Grupo IIIA (Térreos): este grupo está formado por el boro, aluminio, galio, indio, Talio. Es denominado como el grupo de los metales Térreos. Este grupo encabezado por el boro (metaloide) es seguido del aluminio, el cual es un metal muy utilizado a nivel industrial. Los elementos del grupo IIIA inician el llenado de sus electrones de valencia en el sub-nivel energético p con 1 electrón.

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Grupo IVA (carbonoides): A este grupo se le denomina grupo del carbono o familia del carbono. Los elementos que tienen mayor relevancia de todos son el carbono y el silicio. Los elementos que conforman este grupo son: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo. El carbono es el elemento más importante de este grupo, se encuentra abundantemente distribuido en la naturaleza. Constituye el 0.03% de la corteza terrestre y como CO2 representa el 0.03% del volumen de la atmósfera. Se encuentra libre en la naturaleza en forma de diamante y grafito.

Tabla PeriódicaGrupo VA (Nitrógenoides): Los elementos que conforman este grupo son: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. Este grupo es llamado familia del nitrógeno. Los elementos más industrializados de este grupo son el nitrógeno y el fósforo. El nitrógeno cuando esta libre se presenta como moléculas diatómicas (N2), cuyos átomos están unidos por un enlace triple; lo que le confiere gran estabilidad a la molécula. El nitrógeno constituye en la atmósfera el 78% por volumen. El mayor uso del nitrógeno es como materia prima para la manufactura de compuestos nitrogenados, principalmente el amoniaco. El fósforo no se encuentra libre en la naturaleza. Se halla principalmente formando fosfatos (como la roca fosfórica Ca3(PO4)2). Es cerca del 1% del peso del cuerpo humano y se presenta en alimentos como el huevo, leche, peces, marisco y quesos. La mayor aplicación del fósforo se tiene en la manufactura del ácido fosfórico, fertilizantes, plaguicidas y varias aleaciones.

Tabla PeriódicaGrupo VIA (Anfígenos): Es un grupo conformado por los elementos: oxigeno, azufre, selenio, telurio, y polonio. De los elementos que conforman el grupo VIA, el más importante es el oxigeno y luego le sigue en importancia el azufre. El oxigeno es importante porque representa un 88.8% por peso del agua y un 21% por volumen del aire; es un gas incoloro e inodoro; tiene gran capacidad de combinación con todos los elementos directa o indirectamente. El azufre es un sólido amarillo que se presenta en varias formas alotrópicas, siendo la rómbica la más común. Se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza, en estado nativo, se encuentra en grandes depósitos subterráneos, muchos de ellos de origen volcánico. Se emplea para la fabricación de ácido sulfúrico, pólvora, medicinas, fertilizantes, fungicidas y otros productos

Tabla PeriódicaGrupo VII A (Halógenos): el nombre de halógeno proviene del griego que significa

”formadores de sales”. Los elementos �que forman este grupo son flúor, cloro, bromo, yodo y astato (F, Cl, Br, I y At). Este es el grupo de los halógenos, los cuales son elementos sumamente activos, por lo cual no se hayan libres en la naturaleza (con excepción del astato que se encuentra ampliamente difundido, es un elemento radioactivo bastante raro, ya que es el producto de ciertas reacciones de laboratorio).

• Los átomos de los halógenos tienen siete electrones de valencia; y por lo consiguiente solo necesitan uno más para alcanzar el octeto estable. Los halógenos se presentan como moléculas diatómicas formadas mediante enlaces covalentes simples.

• Son muy electronegativos por lo que tienden a ganar electrones de otras sustancias cuando entran en reacción.

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• Grupo VIII A (Gases Nobles): son gases monoatómicos que no tienden a reaccionar con otros elementos; su nivel energético externo está lleno de electrones.

Gases Nobles • Helio (He)

Neón (Ne)Argon (Ar)Criptón (Cr)Xenón (Xe)Radón (Rn)

• La característica fundamental es que en condiciones normales son inertes, no reaccionan con ningún elemento ni forman iones.

Tabla Periódica• Metales de Transición:

pertenecen a los grupos del IB al VIIIB; entre ellos se encuentran metales preciosos y de gran utilidad; se caracterizan, en general, por tener alta densidad, alto punto de fusión y una reactividad química muy diversa. Dentro de estos metales tenemos un subgrupo perteneciente a dos series:

Metales de transición Oro (Au)Plata (Ag)Hierro (Fe)Níquel (Ni)Cinc (Zn)Cobre (Cu)