Tabla PeriódicaQuímica

Tabla periódica La tabla periódica es aquella en la que se encuentran

agrupados los elementos que tienen propiedades químicas y físicas semejantes. Es una herramienta útil que correlaciona las propiedades de los elementos de una forma sistemática, y ayuda a hacer predicciones con respecto al comportamiento químico de los elementos. Los elementos están acomodados según su número atómico y configuración electrónica, en filas horizontales, llamadas períodos, y en columnas verticales llamadas grupos o familias. La tabla actual incluye 134 elementos.

HISTORIA

Historia de la tabla periódica

Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, nos dimos cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece. Los químicos del siglo XIX encontraron entonces la necesidad de ordenar los nuevos elementos descubiertos. La primera manera, la más natural, fue la de clasificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos. Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de llegar a la tabla periódica que es utilizada en nuestros días.Cronología de las diferentes clasificaciones de los elementos químicos.

Döbereiner

Este químico alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades en 1817. Él 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. En 1850 pudimos contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente.

Chancourtois y Newlands En 1862 Chancourtois, geólogo francés, pone en evidencia una cierta

periodicidad entre los elementos de la tabla. En 1864 Chancourtois y 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.

Meyer En 1869, Meyer, químico alemán, pone en evidencia una cierta

periodicidad en el volumen atómico. Los elementos similares tienen un volumen atómico similar en relación con los otros elementos. Los metales alcalinos tienen por ejemplo un volumen atómico importante.

Mendeleïev En 1869, Mendeleïev, químico ruso, presenta una primera versión de

su tabla periódica en 1869. Esta tabla fue la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. El se dio cuenta de que clasificando los elementos según sus masas atómicas se veía aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos

CLASIFICACIÓN

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Se clasifica en cuatro bloques: • Bloque “s”: A la izquierda de la tabla, formado por los grupos 1 y 2. • Bloque “p”: A la derecha de la tabla, formado por los grupos 13 al 18. • Bloque “d”: En el centro de la tabla, formado por los grupos 3 al 12. • Bloque “f”: En la parte inferior de la tabla.

CLASIFICACIÓN

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El hidrógeno (H) de difícil ubicación en la tabla y el helio (He), claramente en el grupo 18 de los gases nobles, tienen configuración “s1” y “s2” respectivamente.

Periodos

PROPIED

ADES PERIÓ

DICAS

o LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS

Son propiedades que presentan los átomos de un elemento y que varían en la Tabla Periódica siguiendo la periodicidad de los grupos y periodos de ésta. Por la posición de un elemento podemos predecir qué valores tendrán  dichas propiedades así como a través de ellas, el comportamiento químico del elemento en cuestión. Tal y como hemos dicho, vamos a encontrar una periodicidad de esas propiedades en la tabla. Esto supone por ejemplo, que la variación de una de ellas en los grupos o periodos  va a responder a una regla general. El conocer estas reglas de variación nos va a permitir conocer el comportamiento, desde un punto de vista químico, de un  elemento, ya que dicho comportamiento, depende en gran manera de sus propiedades periódicas.

PROPIEDADES MAS IMPORTANTES

Hay un gran número de propiedades periódicas. Entre las más importantes destacaríamos:

- Estructura electrónica- Radio atómico- Volumen atómico   - Potencial de ionización- Afinidad electrónica- Electronegatividad:- Carácter metálico- Valencia iónica- Valencia covalente- Radio iónico - Radio covalente

Y también las siguientes propiedades físicas tienen una variación periódica: 

- Densidad- Calor específico- Punto de ebullición- Punto de fusión 

Nosotros solamente vamos a describir las nueve primeras, pero en la Tabla  Periódica interactiva de esta  unidad encontrarás los valores de todas ellas correspondientes a cada elemento de la tabla.   

PROPIED

ADES PERIÓ

DICAS

oPrimera propiedad: Radio atómico

Se define el radio atómico como la distancia más probable del electrón más externo al núcleo.  Obsérvese que decimos distancia más probable, ya que según la mecánica cuántica, el electrón no se encuentra confinado en una órbita o trayectoria cerrada y solamente podemos hablar en términos de probabilidad de encontrar al electrón en un punto dado del espacio. 

Los radios atómicos de los elementos representativos disminuyen en forma regular a medida que se le agregan electrones a determinado nivel de energía. Los radios atómicos aumentan cuando se añaden más electrones a los niveles de mayor energía.

Segunda Propiedad: Radio iónico

El radio iónico es, al igual que el radio atómico, la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion. Éste aumenta en la tabla de izquierda a derecha por los periodos y de arriba hacia abajo en los grupos.

En el caso de los cationes, la ausencia de uno o varios electrones disminuye la fuerza eléctrica de repulsión mutua entre los electrones restantes, provocando el acercamiento de los mismos entre sí y al núcleo positivo del átomo del que resulta un radio iónico menor que el atómico.

En el caso de los aniones, el fenómeno es el contrario, el exceso de carga eléctrica negativa obliga a los electrones a alejarse unos de otros para restablecer el equilibrio de fuerzas eléctricas, de modo que el radio iónico es mayor que el atómico.

oLos aniones

Se llaman aniones a las “especies químicas” cargadas negativamente. Los aniones más simples son los monoatómicos, que proceden de la ganancia de uno o más electrones por un elemento electronegativo.

Los cationes  Los cationes se describen con un 

estado de oxidación positivo. En términos químicos, es cuando un átomo neutro pierde uno o más electrones de su dotación original, éste fenómeno se conoce como ionización.

o La energía de ionización es la energía mínima necesaria para que un átomo gaseoso en su estado fundamental o de menor energía, separe un electrón de este átomo gaseoso y así obtenga un ión positivo gaseoso en su estado fundamental.

o Tercera Propiedad: La afinidad electrónica es el cambio de energía cuando un átomo acepta un electrón en el estado gaseoso. Entre más negativa sea la afinidad electrónica, mayor será la tendencia del átomo a aceptar (ganar) un electrón. Los elementos que presentan energías más negativas son los halógenos (7A), debido a que la electronegatividad o capacidad de estos elementos es muy alta.   La afinidad electrónica no presenta un aumento o disminución de forma ordenada dentro de la tabla periódica, más bien de forma desordenada, a pesar de que presenta algunos patrones como por ejemplo que los no metales poseen afinidades electrónicas más bajas que los metales. En forma global es posible encontrar un estándar de variación parecido al de la energía de ionización.

o Cuarta Propiedad : La electronegatividad es una medida de la capacidad de un átomo (o de manera menos frecuente de un grupo funcional) para atraer a los electrones, cuando forma un enlace químico en una molécula.1 También debemos considerar la distribución de densidad electrónica alrededor de un átomo determinado frente a otros distintos, tanto en una especie molecular como en sistemas o especies no moleculares. El flúor es el elemento con más electronegatividad, el Francio es el elemento con menos electronegatividad.La electronegatividad de un átomo determinado está afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valencia con respecto al núcleo atómico. Esta propiedad se ha podido correlacionar con otras propiedades atómicas y moleculares. Fue Linus Pauling el investigador que propuso esta magnitud por primera vez en el año 1932, como un desarrollo más de su teoría del enlace de valencia.2

 La electronegatividad no se puede medir experimentalmente de manera directa como, por ejemplo, la energía de ionización, pero se puede determinar de manera indirecta efectuando cálculos a partir de otras propiedades atómicas o moleculares.

IMPORTANCIA DE LA TABLA PERIODICA

La tabla periódica es de gran ayuda tanto para personas experimentadas como para neófitos en la materia. Guarda una gran cantidad de información ordenada, información que es fundamental para cualquier tipo de trabajo en química. Para los estudiantes también constituye una gran herramienta de aprendizaje, herramienta que les permitirá analizar muchas temáticas científicas con seriedad.