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Subsector: Química
Nivel: primero medio
Profesora: Patricia Berríos Maturana
CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS Y PROPIEDADES PERIÓDICAS.
APRENDIZAJE ESPERADO: 1.-Describe investigaciones que aportaron a la constitución
de la tabla periódica.
2.- Relaciona la estructura electrónica de los átomos con su ordenamiento en la tabla
periódica y sus propiedades físicas y químicas.
INSTRUCCIONES:
1.- Lea atentamente este texto, subrayando en cada párrafo las ideas principales,
busque en el diccionario las palabras que no entienda
2.- Luego desarrolle la guía de trabajo formativo
DESARROLLO HISTÓRICO DE LA TABLA PERIÓDICA.
Johann Wolfgang Döbereiner 1829 se habían descubierto los elementos suficientes para
que este químico alemán pudiera observar que había ciertos elementos que tenían
propiedades muy similares, agrupados de a tres los presentaba como las tríadas de
Döbereiner, ejemplo en: cloro, bromo y yodo; calcio, estroncio y bario; azufre,
selenio y telurio.
John Newlands, en 1864, el químico británico clasificó los elementos por orden de masas
atómicas crecientes y observó que después de cada siete elementos, en el octavo, se
repetían las propiedades del primero. A esta repetición periódica la llamó ley de las
octavas.
Mendeleev y Meyer: en 1869 el ruso Dimitri Mendeleev y en 1870 el alemán Lothar
Meyer, ordenaron a los elementos según las masas atómicas crecientes. Unos años
después la versión moderna de la Tabla Periódica incluye todos los elementos conocidos
ordenados según el número atómico (Z) creciente. La clasificación de los elementos se
hace de acuerdo a la Ley Periódica “ las propiedades de los elementos químicos y su
clasificación, son función periódica de su número atómico (Z)”
TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS
Los elementos se ordenan de acuerdo a su número atómico creciente en líneas
verticales o columnas llamadas GRUPOS y en líneas horizontales o filas llamadas
PERIODOS.
Los elementos de un mismo grupo presentan características químicas similares e igual
número de electrones de valencia (electrones ubicados en el último nivel de la
configuración respectiva). Los elementos de un mismo periodo tienen el mismo número de
niveles energéticos.
Los elementos se clasifican:
1.- Según su configuración electrónica externa en:
 Elementos Representativos: son los GRUPOS A del sistema periódico. Su último
nivel de energía no alcanza a tener 8 electrones de valencia. Sus configuraciones
electrónicas externas ocupan orbitales s y p.
 Elementos de Transición externa: son los GRUPOS B del sistema periódico. Sus
átomos presentan configuraciones más complejas. Los electrones de valencia se
encuentran en los orbitales d.
 Elementos de Transición interna: son los elementos ubicados en las líneas
horizontales que están “fuera” de la Tabla Periódica. Forman las series de los
Lantánidos y la serie de los Actínidos. Los electrones de valencia se encuentran
en los orbitales f.

Gases Nobles: son los elementos del Grupo VIII o 18. Los átomos de estos
gases tienen ocho electrones de valencia, con excepción del Helio que tiene 2
electrones de valencia. Estos elementos son muy estables puesto que cumplen
con la configuración electrónica completa de 8 electrones en su último nivel de
energía. Los gases nobles no reaccionan con otros elementos. Debido a su
nula o escasa reactividad, reciben el nombre de Gases Inertes. Todos son gases
monoatómicos en condiciones normales
2.- Según sus propiedades estructurales y eléctricas en:
 Metales: son elementos que, en general, presentan brillo, son buenos conductores
de la electricidad y el calor; muchos son maleables y dúctiles. Debido a que ceden
electrones tienden a formar cationes (iones positivos).
 No Metales: en general son malos conductores del calor y la electricidad. Son
buenos aislantes térmicos. Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos y carecen de
brillo. Como sólidos
son quebradizos y no son dúctiles. Los elementos no metálicos captan electrones
por lo cual tienden a formar aniones (iones negativos). Muchos de ellos son gases y
por lo tanto, forman moléculas biatómicas para ser más estables. Por ejemplo H 2 ,
O2 , Cl2 , etc.
 Semimetales o metaloides: tienen un comportamiento intermedio entre metal y no
metal. Cuando reaccionan con metales actúan como no metal. Y cuando
reaccionan con un No Metal, actúan como metal. Son buenos semiconductores
eléctricos por lo que son muy valorados en la elaboración de materiales e
instrumentos tecnológicos. Ejemplos de Metaloides: Boro, Silicio, Germanio,
Arsénico, Antimonio, Telurio y Astato.
PROPIEDADES PERIÓDICAS
La Periodicidad implica la repetición de una tendencia entre los elementos de un mismo
Grupo o Período. De este modo podemos observar que una propiedad periódica puede
aumentar o disminuir dentro de un Período o Grupo.
Estas propiedades periódicas son:
1.- RADIO ATÓMICO: Esta propiedad define el tamaño del átomo. Se puede estimar el
radio atómico suponiendo que los átomos son objetos esféricos que se tocan unos a otros
al estar unidos en una molécula.
Por ejemplo la distancia del enlace entre dos átomos de Bromo, en la molécula Br 2 es de
2,28 A°. luego el Radio atómico es 1,14 A° (justo la mitad de la distancia de enlace)
Si observamos en un Grupo del Sistema Periódico vemos que al bajar por él, los
átomos aumentan su tamaño debido a que al cambiar de Período se añade otro nivel
energético.
A lo largo de un Período del Sistema Periódico, los átomos disminuyen de tamaño
debido a que aumenta la carga nuclear (mayor número de protones) pero no el nivel
energético ocupado por los electrones más externos. Por lo tanto el núcleo atrae más a los
electrones provocando la disminución
En síntesis tenemos que el RADIO ATÓMICO:
- En un GRUPO: AUMENTA DE ARRIBA HACIA ABAJO (a mayor Z mayor radio
- En un PERÍODO: AUMENTA DE DERECHA A IZQUIERDA ( a mayor Z menor
radio
2.- RADIO IÓNICO: Es una propiedad periódica de los compuestos formados por iones
positivos y negativos (compuestos iónicos). Estos compuestos ven afectadas sus
propiedades físicas y químicas porque su propia estructura tridimensional depende del
tamaño relativo de sus cationes y aniones.
Observa el siguiente ejemplo donde se muestra la relación entre el radio iónico y el punto
de fusión de algunos compuestos de litio: LiF ( 845°C), LiCl (610°C), LiBr (550°C). La
variación de la temperatura de fusión en estos compuestos se explica por el aumento del
radio del anión que acompaña al Litio, a mayor tamaño del anión se debilita la atracción
entre catión y anión y resulta “más fácil fundir el compuesto”.
El radio iónico es la distancia que hay entre el núcleo y la periferia de un ión, suponiendo
que se trata de una esfera.
Cuando un átomo neutro pierde electrones forma un ión positivo (catión) de menor
radio que el átomo neutro. En cambio, cuando se agregan electrones al átomo neutro, se
forma un ión negativo (anión) y el radio iónico aumenta.
3.- ELECTROAFINIDAD (EA): Es una propiedad energética. Se define como la energía
liberada cuando se añade un electrón a un átomo neutro, formándose un ión negativo
(ANIÓN: átomo con carga eléctrica negativa por adición de electrones).
Para todos los átomos cargados positivamente (CATIONES) y para la mayoría de los
átomos neutros en este proceso se libera energía cuando se les adiciona electrón.
Mientras más negativa sea la EA, más energía se libera.
Por ejemplo la reacción entre el Cloro gaseoso (Cl2) para formar el anión Cloruro Cl-1), se
escribe así:
Cl2 + 1electrón ----- Cl-1 AE = -349 kj/mol
La reacción anterior indica que el Cloro neutro tiene una afinidad electrónica de –
349kJ/mol.
La tabla siguiente entrega información sobre la Afinidad electrónica de los HALÓGENOS:
elementos químicos que pertenecen al grupo VII A o grupo 17, del sistema periódico.
Elemento
Cloro (Cl)
Bromo (Br)
Iodo (I)
Ión
Cloruro (Cl-1)
Bromuro (Br-1)
Ioduro (I-1)
Afinidad electrónica kJ/mol
-349
-325
-295
Los elementos químicos que con “mayor facilidad” formarán aniones son los
elementos no metálicos, pues presentan mayor afinidad por los electrones y
“resulta más fácil adicionar uno o más electrones a estos átomos neutros”
En el Sistema Periódico observamos que la ELECTROAFINIDAD varía en:
- En un GRUPO: AUMENTA DE ABAJO HACIA ARRIBA (a mayor Z menor
afinidad electrónica).
- En un PERÍODO: AUMENTA DE IZQUIERDA A DERECHA (a mayor Z mayor
afinidad electrónica).
4.- POTENCIAL DE IONIZACIÓN (PI): Es una propiedad energética. Se define como la
energía que se necesita para sacar el electrón más externo de un átomo neutro. Hay
casos en que habla de: primera energía de ionización, segunda energía de ionización…..
La primera energía o potencial de Ionización PI1 se refiere a la energía requerida para
sacar el primer electrón más externo.
La segunda energía o potencial de Ionización PI2 se refiere a la energía requerida para
sacar el segundo electrón más externo.
Y así sucesivamente.
Para sacar los electrones se requerirá cada vez mayor energía y los átomos neutros se
transformarán en átomos cargados positivamente o con déficit de electrones, es decir
CATIONES.
Elemento
PI1 kJ/mol PI2 kJ/mol PI3 kJ/mol PI4kJ/mol
Sodio (Na)
496
4560
---------------Magnesio (Mg)
738
1450
7730
--------Aluminio (Al)
577
1816
2744
11600
Los elementos antes mencionados forman “normalmente” los siguientes cationes: Na+1
Mg+2 y Al+3 El exponente se refiere a él o los electrones cedidos por el átomo neutro.
Los elementos químicos que con “mayor facilidad” formarán cationes son los
elementos metálicos, pues presentan potenciales de ionización más bajos y
“resulta más fácil remover el o los electrones más externos de estos átomos
neutros”
En el sistema periódico observamos que el POTENCIAL DE IONIZACIÓN varía:
-
En un GRUPO: AUMENTA DE ABAJO HACIA ARRIBA (a mayor Z menor
potencial de ionización)
En un PERÍODO: AUMENTA DE IZQUIERDA A DERECHA (a mayor Z mayor
potencial de ionización).
ACTIVIDAD DE COMPRENSIÓN: FORMATIVA
1.- ¿Cómo se ordenan los elementos químicos en la Tabla Periódica?
2.- ¿Cuál es la clasificación de los elementos químicos si tomamos en cuenta su
configuración electrónica?
3.- ¿Qué importancia tiene el trabajo del científico ruso Mendeleev, en la Tabla periódica
Moderna?
4.- Señale los orbitales que completan los elementos clasificados como:
a) Gases Nobles
b) Transición externa
c) Representativos
d) Transición Interna
5.- Defina los siguientes términos:
a) Catión
b) Electrones de valencia
6.- ¿Cómo se clasifican los elementos químicos si tomamos en cuenta sus propiedades
estructurales y eléctricas?
7.- Nombre las propiedades periódicas
8.- ¿Cómo se enuncia la Ley Periódica?
9.- ¿Qué relación hay entre la afinidad electrónica, el potencial de ionización y la
formación de iones?