Cómo varían las pr

Nivel: 2º Medio
Subsector: Ciencias Químicas
Unidad temática: Modelo atómico de la materia
Actividad: ¿Cómo varían las propiedades físicas de los elementos en la tabla periódica?
En total se conocen más de 118 elementos que forman toda la materia que conoces. Algunos de
esos 118 elementos se encuentran en la naturaleza formando parte de compuestos o bien como
sustancias puras. Otros elementos fueron sintetizados artificialmente, sin embargo son muy
inestables y, por lo tanto, existen durante muy pocos segundos.
¿Cómo organizar estos 118 elementos?
Todos estos elementos han sido descubiertos paulatinamente por muchos científicos. Organizar
estos elementos, de modo que todos podamos acceder a sus propiedades, no ha sido fácil. Los
primeros intentos de organizar los elementos que ya se habían descubierto se realizaron durante el
siglo XVII, cuando John Newlands observó que al ordenar los elementos conocidos de acuerdo con
sus masas atómicas, cada octavo elemento tenía propiedades similares. Newlands se refirió a esta
relación como la ley de las octavas.
Sin embargo, esta ley no se cumple para elementos que se encuentran más allá del calcio (Ca),
haciendo que su trabajo no fuera aceptado por la comunidad científica de la época.
Más tarde, el químico ruso Dimitri Mendeleev propuso una tabulación más amplia de los elementos,
que se basó en la recurrencia periódica y regular de las propiedades. Este segundo intento de
sistema periódico hizo posible la predicción de las propiedades de varios elementos que aún no
habían sido descubiertos.
¿Cómo está organizada la tabla periódica?
Actualmente, la tabla está ordenada en siete filas horizontales, llamadas períodos, y 18 columnas
(verticales), llamadas grupos.
Los períodos indican el último nivel energético que tiene un elemento, mientras que los grupos
indican el número de electrones en la última capa.
De acuerdo con el tipo de subnivel que ha sido llenado, los elementos se pueden dividir en distintas
categorías:
-
Elementos representativos: Conforman los grupos 1A hasta 7A. Estos elementos tienen
incompletos los subniveles s o p del máximo número cuántico principal (nivel energético).
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Metales alcalinos: Corresponden al grupo 1A.
-
Metales alcalinotérreos: Forman el grupo 2A de la Tabla Periódica.
-
Gases nobles: Conforman el grupo 8A. Estos elementos tienen completos los niveles
energéticos, cumpliendo con la regla de dueto u octeto.
-
Elementos de transición (o metales de transición): elementos 1B y del 3B hasta el 8B,
los que tienen capas d incompletas, o fácilmente forman cationes con subniveles d
incompletos.
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Lantánidos y actínidos: Se les llama también elementos de transición interna del bloque
f porque tienen subniveles f incompletos.
Halógenos: Pertenecen al grupo 7A, y todos ellos poseen configuración ns2np5, haciendo
que tengan propiedades muy similares como grupo.
¿Y qué pasó con el grupo 2B?
Los elementos del grupo 2B son Zn, Cd, y Hg, los que no son representativos ni metales de
transición, debido a que tienen completa la capa d y la siguiente capa s y, por otra parte, vacía la
última capa p.
-
¿Varían las propiedades físicas de los elementos de acuerdo con su ubicación en la
tabla periódica?
Existen variaciones de propiedades físicas por grupo y por período de elemento. Algunas de las
propiedades físicas que cambian periódicamente en la tabla son:
- Energía de ionización: Es la energía mínima necesaria para que un átomo gaseoso en su
estado fundamental o de menor energía ceda un electrón, transformándose en un ion
positivo gaseoso en estado fundamental.
- Afinidad electrónica: Corresponde al cambio de energía cuando un átomo acepta un
electrón en el estado gaseoso.
- Electronegatividad: Es la tendencia de un átomo a atraer electrones hacia si mismo
cuando forma parte de un compuesto.
- Radio atómico: Corresponde a la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos
adyacentes.
- Radio Iónico: Es el radio de un catión o de un anión.
…¿Y cómo cambian estas propiedades?
Para poder responder a esta pregunta consigue una tabla periódica que contenga los valores de
energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, radio atómico y radio iónico.
Una vez que consigas tu tabla periódica, realiza las actividades que se encuentran a continuación.
I Variación de la energía de ionización
1. Anota en la tabla siguiente los potenciales de ionización de los elementos del grupo IA (sin el
átomo de Hidrógeno) y del grupo IIA y de los períodos 2 y 3.
2. Observa los valores de potenciales de ionización de esta tabla en el grupo (columnas
verticales). ¿Cómo cambia el radio a medida que aumenta el número atómico, es decir, hacia
abajo?
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3. Observa los valores de los potenciales de ionización de esta tabla en el periodo (filas
horizontales). ¿Cómo varía el radio a medida que aumenta el número atómico, es decir, hacia la
derecha?
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4. Realiza un esquema de la variación (en un grupo y en un período) en tu cuaderno.
II Variación de la afinidad electrónica
1. En base a la ficha de contenidos y el PowerPoint asociado a la actividad, ¿Cómo varía la
afinidad electrónica dentro de un grupo y de un período en la Tabla Periódica?
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2. Realiza un esquema de esta variación (en un grupo y en un período) en tu cuaderno.
III Variación de la electronegatividad
1. En base a la ficha de contenidos y el PowerPoint asociado a la actividad, ¿Cómo varía la
electronegatividad dentro de un grupo y de un período en la Tabla Periódica?
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2. Realiza un esquema de esta variación (en un grupo y en un período) en tu cuaderno.
IV Variación del radio atómico
1. Anota en la tabla siguiente los radios atómicos de los elementos del grupo IA (sin hidrógeno) y
del grupo IIA y de los períodos 2 y 3.
2. Observa los valores de los radios atómicos de esta tabla según el grupo (columnas verticales).
¿Cómo cambia el radio a medida que aumenta el número atómico, es decir, hacia abajo?
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3. Observa los valores de los radios atómicos de esta tabla según el período (filas horizontales).
¿Cómo varía el radio a medida que aumenta el número atómico, es decir, hacia la derecha?
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4. Realiza un esquema de la variación (en un grupo y en un período) en tu cuaderno.
V Variación del radio iónico
1. En base a la ficha de contenidos y PowerPoint asociado a la actividad, ¿Cómo varía el radio
iónico dentro de un grupo y de un período en la tabla periódica?
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