Download Tabla Periódica

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.
Tabla Periódica
• 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.
Tabla Periódica
• En segundo lugar, el
geólogo francés AlexandreEmile 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.
Tabla Periódica
• 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.
Tabla Periódica
• 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 Periódica
Mendeleiev 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 Periódica
Tenemos 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 electrones
g) Grupo VIIA tiene 7 electrones h) Grupo VIIIA tiene 8 electrones
Tabla Periódica
• 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 Periódica
a) 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 Periódica
Por 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 Periódica








Propiedades 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 Periódica
Algunos 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 Periódica
Grupo 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 Alcalinotérreos
Berilio (Be)
Magnesio (Mg)
Calcio (Ca)
Estroncio (Sr)
Bario (Ba)
Radio (Ra)
•
•
•
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.
Tabla Periódica
Tabla Periódica
• 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.
Tabla Periódica
• 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.
Tabla Periódica
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.
Grupo 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 Periódica
Tabla Periódica
Grupo 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 Periódica
Grupo 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.
Tabla Periódica
• 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)