La clasificación periódica de los elementos Desde fines del siglo

La clasificación periódica de los
elementos
Desde fines del siglo XVIII, los científicos han tratado de clasificar los elementos químicos tomando en
cuenta las semejanzas que se observan en sus propiedades.
A estos efectos se realizaron numerosos intentos, hasta que en 1869, el químico ruso Dimitri
Mendeleiev propuso una clasificación de los elementos en base a sus pesos atómicos (actualmente se
considera más apropiado decir masas atómicas). En esta propuesta, los elementos fueron ordenados
por sus masas atómicas crecientes, es decir, de menor a mayor. Entonces encontró periódicamente
semejanzas en.las propiedades, las que le permitieron formar columnas verticales, llamadas grupos, y
filas horizontales, denominadas períodos.
A continuación se transcribe la última tabla periódica publicada por Mendeleiev, en 1906:
Esta propuesta sigue siendo la base de la clasificación empleada en la actualidad, aunque ha
experimentado diversas modificaciones como consecuencia de los importantes descubrimientos
logrados en el campo de la estructura atómica.
2.1. El número atómico y las propiedades de los elementos
En 1913, el joven físico inglés Henry Moseley, de sólo 25 años de edad, como resultado de sus experiencias,
llegó a la conclusión de que las propiedades de los elementos químicos se repiten periódicamente en
función del número atómico y no de los pesos atómicos como sostenía Mendeleiev. Desde entonces los
elementos se han ordenado en la tabla periódica por sus números atómicos crecientes.
2.2. La tabla periódica moderna
La tabla periódica que se utiliza actualmente está relacionada con la estructura electrónica de los
átomos. En ella se encuentran todos los elementos conocidos, tanto los 92 que se hallaron en la
Naturaleza como los que se obtuvieron en el laboratorio. Las principales características de la tabla
periódica son:
•
•
•
•
•
•
A cada elemento le corresponde
un casillero donde figura su
símbolo, el número atómico, la
masa atómica, la configuración
electrónica, etcétera.
Las
filas
horizontales
se
denominan períodos. En el primer
período sólo hay dos elementos:
hidrógeno y helio; en el segundo y
tercer período se encuentran ocho elementos; en el cuarto y quinto, dieciocho; en el sexto, treinta
y dos (se deben tener en cuenta los lantánidos), y en séptimo, los restantes. El número del período
indica la cantidad de órbitas que tienen los átomos de los elementos que se ubican en dicho
período.
Las columnas verticales reciben el nombre de grupos y son dieciocho en total. En general, los
elementos que se encuentran en un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en su
órbitaexterna y presentan propiedades químicas similares.
Los metales se encuentran a la izquierda de la tabla. El carácter metálico disminuye a medida que
se avanza horizontalmente hacia la derecha, mientras empiezan a manifestarse las propiedades de
los no metales. Los elementos del grupo 17 son francamente no metales. Una línea quebrada que
pasa entre el boro y el aluminio, y sigue descendiendo hasta el polonio y el astato marca la
separación entre metales y no metales. En el
grupo 18 se encuentran los gases inertes, raros o
nobles, que se caracterizan por su falta de
reactividad química.
Al hidrógeno no se le ha encontrado una ubicación
satisfactoria, porque por su estructura electrónica
le corresponde el grupo 1, pero por sus
propiedades se asemeja más al grupo 17. Por eso
se lo suele representar en el grupo 1, pero un poco
separado de los demás.
Los catorce elementos denominados lantánidos se
disponen en el grupo 3 y período 6. Al ser
imposible representarlos en un solo casillero, se
los coloca fuera de la tabla, más abajo. Lo mismo
acontece con los actínidos que ocupan el grupo 3 y período 7.
2.3. Átomos con carga eléctrica: Los iones
Entre los elementos químicos se encuentran los metales y los no metales.
• Los átomos de los metales tienen menos de cuatro electrones en su órbita externa y tienden a
perderlos. Así, por ejemplo, el átomo de litio (Li), cuyo Z = 3 y su A = 7, presenta la siguiente
estructura:
ION
Es toda partícula
con carga eléctrica
por pérdida o
ganancia de
electrones. Los
iones positivos se
llaman cationes y
los negativos
aniones.
Este átomo trata de perder el electrón de su
última órbita. Cuando ello sucede queda con 3
protones y 2 electrones y por lo tanto ya no es
eléctricamente neutro sino que manifiesta una
carga positiva:
Otro ejemplo se puede ver en el caso del
magnesio (Mg):
Átomo de magnesio (Mg)
En general, se puede señalar que:
 Los átomos de los metales que tienen en su órbita externa 1,2 ó 3
electrones tienden a perderlos, transformándose en cationes.
 Los átomos de los no metales tienen más de cuatro y menos de
ocho electrones en su última órbita y procuran ganar electrones
para tener ocho electrones en dicha órbita.
Así, por ejemplo, el átomo de flúor (E), cuyo Z - 9 y A = 19, presenta la
siguiente estructura:
En consecuencia, se puede establecer que:
Los átomos de los no metales que tienen en su órbita externa 5, 6 ó 7 electrones tratan de ganarlos hasta
llegar al número de ocho, convirtiéndose en aniones.
Las moléculas de ciertas sustancias, como las sales, los ácidos y las bases, cuando se disuelven en
agua, se dividen (se disocian) en cationes y aniones. A pesar de esto, la solución permanece
eléctricamente neutra porque a partir de cada molécula se forman igual cantidad de cargas
positivas y negativas. Así, por ejemplo, el cloruro de sodio (NaCl) genera un catión sodio (Na+) con
una carga positiva y un anión cloruro (Cl-) con una carga negativa.
Los iones que se forman en las soluciones son átomos o grupos de átomos con carga eléctrica
que transportan la electricidad. Esta es la causa por la cual el agua destilada no conduce la
corriente eléctrica, pero sí lo hace el agua que contiene sales en disolución. Las sustancias que se
ionizan al disolverse en agua, como los ácidos, las bases y las sales, se denominan electrolitos.