LA TABLA PERIÓDICA

LA TABLA PERIÓDICA
• A principios del siglo xix, los científicos vieron la necesidad de
clasificar los elementos de alguna manera que permitiera un
estudio más sistematizado de ellos. Para el efecto, se tomaron
como base las similaridades químicas y físicas de los
elementos que se conocían.
• Entre los primeros intentos de clasificación se encuentran el
del químico alemán Johann W Dobereiner 1.870-1849)quien
propuso una organización con base en triadas, esto es,
conjuntos de tres elementos de propiedades similares (Ca,Sr, y
Ba;Li,Na y K,Cl,Br y I,;S,Se y Te.
• Posteriormente, el químico inglés John A Newlands(1.8371.898) estableció lo que denominó ley de las octavas según la
cual cuando los elementos se ordenaban según sus pesos
atómicos, aquellos de propiedades semejantes se
encontraban cada ocho posiciones.
• La tabla periódica de Mendeleiev:
• En 1869, el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1.8341.907) y el físico alemán Lothar Meyer(1.830-1.895)
trabajando independientemente, desarrollaron un sistema de
clasificación en el que manteniendo un orden ascendente de
los pesos atómicos de los elementos, éstos se distribuían en
ocho grupo, de tal manera que aquellos de propiedades
similares quedaban ubicados en un mismo grupo.
• Los trabajos de Meyer y Mendeleiev fueron muy similares,
pero el crédito se le da generalmente a este último, no solo
porque publicó antes de sus trabajos, si no porque
principalmente, presentó conclusiones y previsiones que no
fueron tenidas en cuenta por Meyer.
• La tabla periódica de Mendeleiev fue el fruto de múltiples
observaciones y razonamientos, que permitieron a este gran
científico enunciar la ley a la que llamó Ley periódica.
Ley periódica
• Las propiedades de los cuerpos simples, así como las fórmulas
y propiedades de sus compuestos, son funciones per9iódicas
de las masas atómicas de los elementos.
•
LA TABLA PERIÓDICA MODERNA
• Dos elementos, el teluro y el yodo, causaron algunas
dificultades a Mendeleiev, al colocarlos en la tabla de
acuerdo con sus propiedades no quedaban en orden creciente
de peso atómico.
• Posteriormente se encontró que otros pares de elementos(Ar
y k;Co YNi)presentaban el mismo problema. Se puso en duda,
entonces , el peso atómico como base valedera para la
clasificación de los elementos e igualmente, la ley periódica
de Mendeleiev perdió confiabilidad. Para muchos científicos,
alguna otra propiedad, difieren del peso atómico, era la causa
de la periodicidad observada.
• Esta propiedad resultó ser el número atómico que fue
introducido posteriormente como criterio para la ordenación
de los elementos. Con esta nueva base la ley periódica. Se
enuncia actualmente de la siguiente manera.
• Ley periódica moderna
• Las propiedades físicas y químicas de los elementos varían en
forma periódica con sus números atómicos.
• La importancia de la tabla periódica es que los elementos que
tienen propiedades semejantes
• Como los gases nobles, quedan organizados en una misma
columna.
• Después del trabajo de Mendeleiev, la tabla periódica ha sido
perfeccionada y empleada en la medida en que se adquiere
nuevos conocimientos.
• Los elementos están organizados en orden creciente de sus
números atómicos, pero distribuidos en filas horizontales,
cada fila se denomina período y se numera del 1 al 7 con
números arábigos.
• Debajo del cuerpo principal de la tabla se presentan dos filas
de 14 elementos cada una hacen parte de los períodos 6 y 7
respectivamente y deberían colocarse a continuación del
lantano(Z=57) y del actinio(z=89).
• Estos dos conjuntos de elementos se conocen
respectivamente como lantánidos y actínidos y se presentan
por fuera del cuerpo principal de la tabla, simplemente por
razones de espacio.
• En forma conjunta los lantánidos y actínidos reciben el
nombre de elementos de transición interna.
• Los elementos de propiedades similares están reunidos en
columnas verticales que se denominan grupos. También se les
da el nombre de familias, para destacar la similitud química
de sus componentes. Los grupos están identificados con
números romanos y distinguidos como A y B.
• Los elementos de los grupos A se conocen como elementos
representativos, ya que son aquellos en los que más
claramente se observa la variación periódica de las
propiedades. Los elementos perteneciente a los grupos B
denominados subgrupos se llaman elementos de transición.
• Los subgrupos se distinguen por el elemento que lo encabeza.
Asi el subgrupo formado por escandio(Sc), Ytrio(y),
Lantano(La) y actinio(Ac) es el subgrupo del escandio.
Cobre(Cu), plata(Ag) y oro (Au) conforman el subgrupo del
cobre y así sucesivamente.
• Un caso especial lo constituye el grupo VIII B, que comprende
9 elementos distribuidos en tres subgrupos, no ya verticales, si
no horizontales. Antiguamente se denominaban triadas son:
• Subgrupo del hierro: Fe, Co, Ni.
• Subgrupo del rutenio: Ru, Rh, Pd
• Subgrupo del osmio: Os, Ir, Pt
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Grupo IA Alcalinos.
Grupo IIA alcalinotérreos
Grupo IIIA: Grupo del Boro.
Grupo IVA: Grupo del carbono
Grupo V A: Grupo del nitrógeno
Grupo VIA : Grupo del oxígeno
Grupo VIIA: Grupo de los Halógenos
Grupo VIIIA : Grupo de los gases nobles
Metales
• Constituye este grupo cerca de las tres cuartas partes de los
elementos.
• Muchos de ellos no son familiares hierro, plomo, aluminio,
cobre, oro, plata, mercurio ete. Con excepción del mercurio,
todos los metales se presentan en estado sólido.
• Tienen propiedades metálicas y sirven para caracterizarlo. Los
metales son buenos conductores del calor y la electricidad;
poseen un lustre o brillo particular, y son maleables(se dejan
laminar fácilmente) y dúctiles( permiten su estiramiento en
hilos.
No metales
• Reciben este nombre los elementos que no exhiben las
características metálicas mencionadas. En la tabla periódica
se encuentran ubicados en la parte derecha, a excepción del
hidrógeno que pertenece al grupo IA
• La mayoría de los no metales se presentan en estado gaseoso.
Los gases nobles (grupo VIIIA) son gases monoatómicos, es
decir, su partícula unitaria es el átomo. Los otros no metales
gaseosos Hidrógeno, nitrógeno, flúor y cloro, están
compuestos de moléculas diatómicas (H2,N2 Etc).
• El bromo y el yodo son también diatómicos pero el primero es
líquido y el yodo es sólido
• Los otros no metales: Carbono, fósforo, Azufre y selenio son
también sólidos.
Metaloides
• Estos elemento tienen propiedades
intermedias entre metales y no metales
por lo cual reciben el nombre de
metaloides.
• Una de las características fundamentales
es que son semiconductores, esto es,
conducen la corriente eléctrica, pero no
también como los metales.
GRUPO I A.
• Los elementos de este grupo, con excepción del Hidrógeno
son llamados metales alcalinos. Está formado por el Litio(Li), el
sodio(Na
• ), el potasio(K),el rubidio(Rb), el Cesio(Cs), y el francio(Fr).- la
configuración electrónica de estos elementos en su último
nivel es ns1. Los metales alcalinos son blandos, esto permite
cortarlos fácilmente, poseen blancura tipo plata, sus puntos
de fusión son bajos , reaccionan violentamente con el agua,
no se encuentran libres en la naturaleza.- se combinan
fácilmente con el oxigeno, formando óxidos, con el hidrogeno
forman hidruros y con los elementos del grupo VIIA forman
sales. Los compuestos de este grupo se utilizan en la industria
en la fabricación de jabones, limpiadores y en la industria
farmacéutica, para la fabricación de medicamentos.
GRUPO IIA
Los elementos que pertenecen a este grupo son : el
berilio(Be), el magnesio(Mg), el calcio (Ca), el estroncio(Sr),el
bario(Ba) y el radio(Ra) son llamados elementos
alcalinotérreos. La configuración electrónica de su último
nivel de energía es ns2, lo cual indica que presentan dos
electrones en su nivel más externo. Su densidad, su punto de
fusión y ebullición son mayores que los del grupo IA. Son
bastante reactivos y no existen libres en la naturaleza: se
oxidan rápidamente con el aire para formar óxidos e
hidróxidos. Estos elementos tienen múltiples aplicaciones el
magnesio se emplea en la fabricación de piezas para carros y
vehículos espaciales también en la fabricación de bombillas
fotográficas. El calcio, el bario y el radio son de gran
aplicación en la medicina, el primero se emplea en la
fabricación de yeso para el tratamiento de fracturas, el bario
en forma de sulfato como medio de contraste en radiografías
de las vías digestivas y el radio en tratamientos de
radioterapia.
GRUPO IIIA
• Los elementos del grupo IIIA son . El boro(B),
el aluminio(Al), el galio(Ga), el indio(In) y el
talio(Tl) son llamados elementos térreos o
familia del Boro, la distribución electrónica de
su último nivel es ns2np1. En este grupo se
presentan varios contrastes como por
ejemplo, el pequeño tamaño atómico del
boro, la aparición de orbitales d en el galio y
de orbitales f en el indio. El boro es el único
metaloide de este grupo es duro y frágil, no
se encuentra libre en la naturaleza y es
combinado con el oxígeno
• Los otros elementos incluyendo el aluminio son
metales, buenos conductores de la electricidad y el
calor, presentan apariencia plateada y son
bastante blandos. El aluminio es el metal más
abundante en la naturaleza, es ligero, fuerte y no
se oxida, es un excelente reflector de la luz. El galio
presenta un bajo punto de fusión 29.8ºC, . Los
compuestos de los elementos de esta familia son
de gran uso en la industria por ej. Los del boro se
usan en la fabricación de vidrios refractarios. Los
del aluminio se emplean en la fabricación de
envases, utensilios de cocina, medicamentos y
productos para el aseo personal .
GRUPO IVA
• A este grupo también se le denomina
familia del carbono, debido a que su
principal elemento es el carbono, con el se
forman innumerables compuestos
orgánicos como los azúcares,las grasas, los
almidones y los combustibles, como la
gasolina y el alcohol; existe una rama de la
química que está dedicada al estudio de
este elemento y sus compuestos es la
química orgánica.
• En este grupo encontramos elementos no metálicos
como el carbono© , semimetales como el silicio(Si) y el
germanio(Ge) y metales, como el estaño(Sn) y el
plomo (Pb). La distribución electrónica del último nivel
de estos elementos es ns2np2. El silicio es el segundo
elemento más abundante en la corteza terrestre. El
germanio se utiliza en la fabricación de aparatos
eléctricos como televisores y juegos de computadores
entre otros. El estaño al igual que el aluminio presenta
resistencia a la oxidación y a la corrosión, es el
componente principal de las aleaciones del bronce y
de las soldaduras, aunque el plomo es un elemento
muy tóxico, se utiliza como aditivo en la gasolina y
también en la fabricación de trajes de protección
contra las radiaciones.
GRUPO VA
• Corresponde a la familia del nitrógeno. La
conforman el nitrógeno(N),el fósforo(p), el
arsénico(As),el antimonio(Sb), y el bismuto(Bi). La
distribución electrónica de su último nivel es
ns2np3. Todos los elementos a temperatura
ambiente son sólidos, excepto el nitrógeno que
existe como molécula gaseosa en la atmósfera.
Todos los elementos de este grupo se combinan con
el oxigeno para formar óxidos, con el hidrógeno
forman hidruros, siendo los más estables el
amoníaco (NH3) y la fosfina(PH3). El fósforo es un no
metal que no está libre en la naturaleza se encuentra
en dos formas: fósforo blanco que reacciona
• Violentamente con el oxígeno del aire y el fósforo
rojo, utilizado en la fabricación de cerillas. El
arsénico es un semimetal que abunda en la corteza
terrestre, se utlñiza en la fabricación de
insecticidas.El antimonio es un elemento tóxico se
encuentra en dos formas alotrópicas y se emplea en
aleaciones y dispositivos semiconductores. El
bismuto es un metal frágil de color rosado , lo
encontramos en la naturaleza en estado libre, se
utiliza en aleaciones en aquellas con bajo punto de
fusión, sus compuestos se emplean en la fabricación
de cosméticos y medicamentos.
GRUPO VIA
• Esta familia llamada del oxigeno o elemento
anfígeno, la constituyen no metales como el
oxígeno(O), el azufre(S), y el selenio(se), y
semimetales como el telurio(Te) y el polonio(Po). La
distribución electrónica de su último nivel de energía
es ns2np4. El oxígeno es el elemento más abundante
en la corteza terrestre y el segundo en la atmósfera;
se combina fácilmente con la mayoría de los demás
elementos el azufre reacciona directamente con el
oxígeno formando una llama azul, se emplea en la
producción de pólvora, su principal compuesto es el
ácido sulfúrico, utilizado en la fabricación de
fertilizantes, acumuladores, detergentes y
pigmentos.
• El selenio y el telurio son frágiles a temperatura
ambiente. El selenio aumenta la conductividad
eléctrica y se emplea en los procesos de
fotocopiador, el telurio se utiliza como aditivo
para mejorar las cualidades del acero inoxidable
y otros metales. El polonio es un elemento
radiactivo que se emplea como fuente de
potencia termoeléctrica para los satélites.
GRUPO VIIA
• Se conocen con el nombre de hálógenos(formadores
de sal); hacen parte de este grupo los elementos
fluor(F), cloro(Cl),bromo(Br), , yodo(I) y astato(At). La
distribución electrónica de su último nivel de energía
es ns2np5. A temperatura ambiente, el fluor y el
cloro son gaseosos, el bromo es un líquido volátil y el
yodo y el astato son sólidos. Reaccionan fácilmente
con los metales, formando sales llamadas haluros,
con el oxígeno producen gran variedad de óxidos y
se combinan entre sí para formar compuestos
interhalogenados.
• El cloro, el flúor y el yodo son elementos
esenciales a nivel biológico.- el yodo contribuye ,
con el buen funcionamiento de la tiroides, el
cloro forma parte de los ácidos gástricos y el
flúor interviene interviene en la formación del
esmalte dental. El bromo se emplea en el
recubrimiento de películas fotográficas y es
sensible a la luz, sus soluciones son muy
corrosivas, el ástato es un elemento radiactivo.
GRUPO VIIIA
• Los elementos de este grupo se conocen como
gases nobles hacen parte de éste el helio(He), el
neón(Ne), , el argón (Ar), , el kriptón (Kr), el
xenón(Xe) y el radón(Rn ). La distribución
electrónica de su último nivel de energía es
ns2np6. A excepción del helio que es ns2. Son
poco reactivos, los encontramos en pequeñas
cantidades formando parte de la atmósfera;
fueron los últimos elementos en descubrirse. S e
emplean especialmente en la fabricación de
avisos brillantes como las luces de neón.
• El argón se emplea para crear atmósferas
inertes con el fin de llevar a cabo reacciones que
no se pueden hacer con presencia de aire, el
helio líquido se emplea como refrigerante. El
radón se utiliza en el tratamiento de cáncer y el
xenón es útil en la fabricación de bombillas y
lámparas.