LA TABLA PERIODICA Y LOS NUEVOS ELEMENTOS. INSTITUCION EDUCATIVA GIMNASIO DEL PACIFICO. AREA: LABORATORIO DE QUIMICA. FECHA: 24 - 08 - 2023 GRADO: 10 – 5 TRABAJO REALIZADO POR LAS ESTUDIANTES: -Maria Jose Yela Orozco. -Isabella Espinosa Soto. -Sara Sofia Mejia Sabogal. -Jannyn Rojas. INDICE. - ¿Qué es la tabla periódica? - Historia. - Los nuevos elementos. - Información en cada elemento. - Grupos y Periodos. - Bloques (configuración electrónica). - Conclusiones. ¿Qué es la tabla periódica? La Tabla Periódica de los Elementos Químicos es un registro en el que los elementos químicos aparecen ordenados según su número atómico (número de protones) en una disposición que reúne por columnas a aquellos elementos con características similares, configuraciones electrónicas y propiedades químicas recurrentes. Es un cuadro que presenta todos los elementos químicos que existen ordenados según sus propiedades físicas y sirve para el análisis del comportamiento de los átomos en las reacciones químicas. Fue diseñada por el químico ruso Dimitri Mendeléiev en 1869 y es considerado por muchos como el descubrimiento más importante de la química. Y es que esta compleja ordenación de los elementos permitió predecir el descubrimiento de nuevos elementos y permitió realizar investigaciones teóricas sobre estructuras desconocidas hasta el momento. Cuando Dimitri Mendeléiev ordenó los elementos químicos en 1869 en una tabla en la que se colocaban según sus propiedades físicas, la química cambió para siempre. Actualmente, la tabla periódica se compone de 118 elementos distribuidos en 7 filas horizontales llamadas periodos y 18 columnas verticales, conocidas como grupos. Su descubridor, el químico ruso Dimitri Mendeléiev, no fue premiado con el Nobel por lo que es una de las contribuciones capitales en la historia de la química. A cambio, en 1955 recibió el honor de prestar su nombre al mendelevio (Md), el elemento químico de número atómico 101 en la tabla periódica. Aspectos como la noción de masa atómica y las relaciones entre la masa atómica y las propiedades periódicas de los elementos han resultado fundamentales para configurar la tabla periódica moderna. La tabla periódica funciona como una herramienta fundamental para el estudio de la química, pues permite identificar de manera coherente y fácil las diferencias y similitudes entre los elementos químicos. HISTORIA. La historia de la tabla periódica es una narrativa fascinante que abarca varios siglos y está llena de contribuciones de numerosos científicos y químicos. Aquí vamos hablar de los hitos más importantes en el desarrollo de la tabla periódica: -Antecedentes y clasificación temprana: Antes de la tabla periódica moderna, los científicos intentaron clasificar los elementos químicos de diversas maneras. En el siglo XVIII, el químico Antoine Lavoisier propuso una lista de elementos básicos, y a medida que se descubrieron más elementos, se intentaron diferentes clasificaciones basadas en propiedades físicas y químicas. -Ley de las triadas: En la década de 1820, el químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner observó que algunos elementos tenían propiedades similares y podían agruparse en "triadas", donde el peso atómico del elemento del medio era el promedio de los otros dos. Por ejemplo, el cloro, el bromo y el yodo forman una triada. -Ley de las octavas: En 1865, el químico británico John Newlands observó que cuando los elementos se ordenaban por peso atómico, las propiedades químicas parecían repetirse cada ocho elementos, similar a las notas musicales en una octava. -Tabla periódica de Mendeléyev: En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeléyev presentó la primera versión exitosa de la tabla periódica. Ordenó los elementos conocidos en función de sus propiedades químicas y sus masas atómicas, y dejó espacios vacíos para elementos que aún no se habían descubierto. Mendeléyev también fue capaz de predecir las propiedades de elementos que deberían llenar esos espacios vacíos. -Mejora de la tabla y descubrimiento de nuevos elementos: A medida que se descubrieron nuevos elementos y se mejoró la comprensión de la estructura atómica, la tabla periódica de Mendeléyev fue refinada y ajustada para acomodar nuevos conocimientos. Por ejemplo, la reorganización de la tabla según el número atómico en lugar del peso atómico resolvió algunas discrepancias. -Desarrollo de la teoría atómica y la mecánica cuántica: A lo largo del siglo XX, la comprensión de la estructura atómica y la teoría cuántica proporcionaron una base sólida para explicar las propiedades químicas de los elementos y cómo se organizan en la tabla periódica. Tabla periódica actual: La tabla periódica moderna está organizada en función del número atómico (cantidad de protones en el núcleo de un átomo) y agrupa los elementos con propiedades similares en columnas llamadas grupos o familias. También se dividen en períodos basados en las capas de electrones. La disposición actual se basa en la estructura electrónica y las propiedades químicas de los elementos. LOS NUEVOS ELEMENTOS. El nombre de nuevos elementos puede ser inspirado por el lugar en el que fue descubierto o creado, un concepto mitológico, un mineral, una de sus propiedades o el nombre de un científico. La condición es que tiene que ser un nombre único y mantener una consistencia histórica y química. El organismo encargado de su denominación y registro es la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), mediante su Comité Inter divisional de Nomenclatura y Símbolos. La IUPAC se fundó a finales de la segunda década del siglo XX por químicos de la industria y del mundo académico. Durante casi ocho décadas la Unión ha tenido éxito creando las comunicaciones mundiales en las ciencias químicas y uniendo a académicos, tanto a los químicos de la industria como del sector público, en un idioma común. Es más, durante la Guerra Fría, la IUPAC llegó a ser un importante instrumento para mantener el diálogo técnico entre científicos de distintas nacionalidades del mundo. Una vez acabada la II Guerra Mundial, algunos científicos se dedicaron a buscar y encontrar nuevos elementos como el Americio (95), el Berkelio (97) y el Californio (98). Otros elementos fueron identificados en los escombros de las pruebas de la bomba de hidrógeno en los años 50, creados del uranio en las “fusiones” de las bombas durante los intensos estallidos. Estos elementos recibieron el nombre de dos pioneros de la ciencia nuclear: Einstenio (99) por Albert Einstein y Fermio (100) por Enrico Fermi, respectivamente. En 2016 entraron a formar parte de la Tabla Periódica los cuatro últimos elementos creados por el hombre: Nihonio (113), Moscovio (115), Teneso (117) y Oganesón (118), descubiertos por científicos rusos, japoneses y estadounidenses, respectivamente, con la peculiaridad de ser altamente radioactivos y tener una vida de segundos e, incluso, milisegundos. En la actualidad, el descubrimiento de nuevos elementos parte de la colaboración científica internacional, en la que investigadores de todo el mundo unen sus fuerzas para seguir completando la tabla. INFORMACION EN CADA ELEMENTO. Estos son algunos ejemplos: Hidrógeno (H): Número atómico: 1 Configuración electrónica: 1s¹ Propiedades: El elemento más ligero y abundante en el universo. Forma compuestos con otros elementos y es un componente esencial del agua. Helio (He): Número atómico: 2 Configuración electrónica: 1s² Propiedades: Es un gas noble, inerte y más ligero que el aire. Se utiliza en aplicaciones como enfriamiento en sistemas criogénicos y en globos aerostáticos. Carbono (C): Número atómico: 6 Configuración electrónica: 1s² 2s² 2p² Propiedades: Forma la base de la química orgánica y es fundamental para la vida en la Tierra. Puede formar enlaces covalentes con otros átomos de carbono y otros elementos. Oxígeno (O): Número atómico: 8 Configuración electrónica: 1s² 2s² 2p⁴ Propiedades: Es esencial para la respiración y la combustión. Forma enlaces con otros elementos y compuestos, como el dióxido de carbono (CO₂) y el agua (H₂O). GRUPOS Y PERIODOS. La tabla periódica presenta todos los elementos conocidos hasta el momento, los cuales están organizados y ubicados según sus características y relación entre los mismos en grupo, períodos, bloques y metales, metaloides y no metales. La tabla periódica está compuesta por 18 grupos de elementos organizados en columnas verticales, numerados del 1 al 18 de izquierda a derecha, comenzando por los metales alcalinos y terminando con los gases nobles. Los elementos que pertenecen a una misma columna tienen características químicas similares, a partir de cómo se estructuran los electrones en la última capa del átomo. Por ejemplo, en la primera columna se ubican los elementos que tienen un electrón en la última capa del átomo. En este caso, el potasio tiene cuatro capas y en la última tiene un electrón. Los elementos químicos se organizan en grupos de la siguiente manera: Grupo 1 (I A): metales alcalinos. Grupo 16 (VI A): calcógenos o anfígenos. Grupo 2 (II A): metales alcalinotérreos. Grupo 17 (VII A): halógenos. Grupo 3 (III B): familia del escandio. Grupo 18 (VIII A): gases nobles. Grupo 4 (IV B): familia del titanio. Grupo 5 (V B): familia del vanadio. Grupo 6 (VI B): familia del cromo. Grupo 7 (VII B): familia del manganeso. Grupo 8 (VIII B): familia del hierro. Grupo 9 (VIII B): familia del cobalto. Grupo 10 (VIII B): familia del níquel. Grupo 11 (I B): familia del cobre. Grupo 12 (II B): familia del zinc. Grupo 13 (III A): térreos. Grupo 14 (IV A): carbono ideos. Grupo 15 (V A): nitrogenoideos. Los períodos son las siete filas horizontales que tiene la tabla periódica. En estas filas se agrupan los elementos que tienen el número de capas de electrones que coincide con el número del período. Los elementos presentan propiedades diferentes que varían progresivamente desde el comportamiento metálico hasta el comportamiento no metálico para acabar siempre con un gas noble. Por ejemplo, en la primera fila el hidrógeno y el helio tienen una capa de electrones. En el período dos hay ocho elementos que tienen dos capas de electrones. En la tercera fila los elementos tienen tres capas de electrones, y así sucesivamente. En el periodo seis se encuentran los elementos que tienen seis capas de electrones, al igual que la fila inferior de los lantánidos. En el período siete se encuentran los elementos que tienen siete capas de electrones, al igual que la última fila de los actínidos. Metales, metaloides y no metales Se pueden diferenciar tres categorías de los elementos que componen la tabla periódica a partir de sus propiedades químicas y físicas que son: metales, metaloides y no metales. Metales: son elementos sólidos a temperatura ambiente, menos el mercurio que se encuentra en estado líquido. Son maleables y dúctiles, y son buenos conductores de calor y de electricidad. Se encuentran del lado izquierdo de la tabla. No metales: en su mayoría se trata de gases, aunque también hay líquidos. Estos elementos no son buenos conductores de electricidad. Se encuentran del lado derecho de la tabla. Metaloides o semimetales: tienen propiedades tanto de los metales como de los no metales. Pueden ser brillantes, opacos y poco dúctiles. Su conductividad eléctrica es menor a los metales, pero mayor a los no metales. Se encuentran del lado derecho de la tabla, entre los metales y no metales. Periodos. 7. Existen 32 Elementos. 6. Existen 32 Elementos. 5. Existen 18 Elementos. 4. Existen 18 Elementos. 3. Existen 8 Elementos. 2. Existen 8 Elementos. 1. Existen 2 Elementos. Un bloque de la tabla periódica es un conjunto de elementos unificados por los orbitales atómicos en los que se encuentran sus electrones de valencia o vacantes. El término parece haber sido utilizado por primera vez por Charles Janet. Cada bloque lleva el nombre de su orbital característico: bloque s, bloque p, bloque d y bloque f. Los nombres de los bloques (s, p, d y f) se derivan de la notación espectroscópica para el valor del número cuántico azimutal de un electrón: La tabla periódica también se puede dividir en cuatro bloques según la secuencia de capas de electrones de cada elemento. El nombre de cada bloque deriva según el orbital en el que se ubica el último electrón. Bloque s: grupos 1 y 2 de los metales alcalinos, alcalinotérreos, hidrógeno y helio. Bloque p: abarca los grupos del 13 al 18 y metaloides. Bloque d: compuesta por los grupos del 3 al 12 y los metales de transición. Bloque f: no tiene número de grupo y corresponde a los lantánidos y actínidos. Generalmente, se colocan debajo de la tabla periódica. Los bloques en la tabla periódica se refieren a la distribución de los electrones de valencia de los elementos en los subniveles de energía. CONCLUSIONES. La tabla periódica es una herramienta fundamental en la química y la ciencia en general. A lo largo de su evolución, ha demostrado ser una forma efectiva de organizar y comprender la diversidad de elementos que componen el universo. Aquí hay algunas conclusiones clave sobre la importancia de la tabla periódica: Organización de elementos: La tabla periódica organiza los elementos de manera sistemática según sus propiedades químicas y físicas. Esta organización permite identificar tendencias y similitudes entre los elementos, lo que es esencial para predecir su comportamiento y reactividad. Predicción de propiedades: La disposición de los elementos en grupos y periodos permite predecir las propiedades de elementos desconocidos o no descubiertos en función de las propiedades de elementos cercanos en la tabla periódica. Esto ha sido crucial para la búsqueda y el descubrimiento de nuevos elementos. Tendencias periódicas: La tabla periódica muestra tendencias periódicas en propiedades como el tamaño atómico, la energía de ionización y la electronegatividad. Estas tendencias proporcionan información valiosa sobre cómo los electrones se organizan en los átomos y cómo interactúan con otros elementos. Clasificación de elementos: La tabla periódica clasifica los elementos en grupos basados en similitudes químicas, lo que ayuda a identificar las propiedades compartidas y las tendencias en reactividad. Esto es esencial para la comprensión de la química de los elementos y sus compuestos. Aplicaciones prácticas: La información de la tabla periódica se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde la producción de materiales y la industria química hasta la medicina y la electrónica. La comprensión de los elementos y sus propiedades es crucial para el diseño y desarrollo de nuevas tecnologías. Base para la química y la ciencia: La tabla periódica es una base fundamental para el estudio de la química y proporciona una estructura para la enseñanza y la investigación en este campo. También tiene aplicaciones en otras disciplinas científicas, como la física y la biología. En resumen, la tabla periódica es un logro monumental en la organización del conocimiento científico. Ha permitido a los científicos entender y explorar el mundo de los elementos, las sustancias y las reacciones químicas, lo que a su vez ha impulsado avances significativos en la tecnología, la medicina y muchas otras áreas de la ciencia y la industria.
