05 Sistema Periódico

El Sistema PeriódicoEl Sistema Periódico

Unidad 5

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Contenidos (1)Contenidos (1)

1.-  Primeras clasificaciones de los elementos químicos.

2.-    Clasificaciones de Meyer y Mendeleiev.

3.-    Clasificación actual de los elementos químicos.

4.-     Tabla periódica actual.

4.1.   Nombres de grupos principales.

5.-    Configuración electrónica (repaso).5.1.    Relación entre la configuración electrónica

y su posición en la Tabla.

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Contenidos (2)Contenidos (2)

6.-     Propiedades periódicas principales (sólo definición):

6.1.    Radio atómico e iónico

6.2.    Volumen atómico.

6.3.    Potencial de ionización.

6.4.    Afinidad electrónica.

6.5.    Electronegatividad.

6.6.    Carácter metálico.

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Primeras clasificaciones periódicas.Primeras clasificaciones periódicas.

Cuando se midieron las masas atómicas se observaron que ciertas propiedades variaban periódicamente en relación a su masa.

Triadas de Döbereiner (1829): La masa del elemento intermedio es la media aritmética de la masa de los otros dos.– Cl, Br y I; Li, Na y K; Ca, Sr y Ba; S, Se y Te.

Anillo de Chancourtois (1862). Octavas de Newlands (1864). Clasificación de Meyer (1970). Clasificación de Mendeleiev (1969).

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Anillo de Chancourtois

Octavas de Newlands

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Tabla periódica de MendeleievTabla periódica de Mendeleiev

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 12 13 14 15 16 17

18

11 H1’008

2 He4’003

23 Li6’939

4 Be9’012

5 B10’81

6 C12’01

7 N14’01

8 O16’00

9 F19’00

10 Ne20’18

311 Na23’00

12 Mg24’31

13 Al26’98

14 Si28’09

15 P30’97

16 S32’06

17 Cl35’45

18 Ar39’95

419 K39’10

20 Ca40’08

21 Sc44’96

22 Ti47’90

23 V50’94

24 Cr52’00

25 Mn54’94

26 Fe55’85

27 Co58’93

28 Ni58’71

29 Cu63’54

30 Zn65’37

31 Ga69’72

32 Ge72’59

33 As74’92

34 Se78’96

35 Br79’91

36 Kr83’80

537 Rb85’47

38 Sr87’62

39 Y88’91

40 Zr91’22

41 Nb92’91

42 Mo95’94

43 Tc (99)

44 Ru101’1

45 Rh102’9

46 Pd106’4

47 Ag107’9

48 Cd112’4

49 In114’8

50 Sn118’7

51 Sb121’8

52 Te127’6

53 I126’9

54 Xe131’3

655 Cs132’9

56 Ba137’3

57 La138’9

72 Hf178’5

73 Ta180’9

74 W183’9

75 Re186’2

76 Os190’2

77 Ir192’2

78 Pt195’1

79 Au197’0

80 Hg200’6

81 Tl204’4

82 Pb207’2

83 Bi209’0

84 Po(210)

85 At(210)

86 Rn(222)

787 Fr(223)

88 Ra(226)

89 Ac(227)

104 Rf (261)

105 Db (262)

106 Sg(263)

107 Bh (262)

108 Hs (265)

109 Mt (266)

110 Uun (269)

111 Uuu (271)

58 Ce140’1

59 Pr140’9

60 Nd144’2

61 Pm(147)

62 Sm150’4

63 Eu152’0

64 Gd157’3

65 Tb158’9

66 Dy162’5

67 Ho164’9

68 Er167’3

69 Tm168’9

70 Yb173’0

71 Lu175’0

90 Th238’0

91 Pa(231)

92 U238’0

93 Np(237)

94 Pu(244)

95 Am(243)

96 Cm(247)

97 Bk(247)

98 Cf(251)

99 Es(252)

100 Fm(257)

101 Md(258)

102 No(259)

103 Lr(262)

Número atómico

Masa atómica

SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS

SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS

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Periodos y grupos.Periodos y grupos.

Periodos:Son las filas. Hay 7. Grupos: son las columnas. Hay 18. Los elementos se clasifican en:

– Metales (a la izquierda).– No metales (a la derecha).– Gases nobles (grupo 18).– Tierras raras: son dos series de elementos que

quedan fuera de la Tabla periódica Lantánidos: Conf. electr. teminada en 4 fn. Actínidos: Conf. electr. teminada en 5 fn.

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Nombres de los grupos principales.Nombres de los grupos principales.

Grupo 1: Metales alcalinos. Grupo 2: Metales alcalinos–térreos. Grupos 3–12: Metales de transición. Grupo 13: Metales térreos. Grupo 14: Carbonoideos. Grupo 15: Nitrogenoideos. Grupo 16: Anfígenos. Grupo 17: Halógenos. Grupo 18: Gases nobles.

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Grupo 1: Metales alcalinos.Grupo 1: Metales alcalinos.

SímboloElemento

Li Litio Na Sodio K Potasio Rb Rubidio Cs Cesio Fr Francio

Conf. Elect. última capa

2 s1

3 s1

4 s1

5 s1

6 s1

7 s1

11

Grupo 2: Metales alcalinos–térreos.Grupo 2: Metales alcalinos–térreos.

Símbolo Elemento Be Berilio Mg Magnesio Ca Calcio Sr Estroncio Ba Bario Ra Radio

Conf. Elect. última capa

2 s2

3 s2

4 s2

5 s2

6 s2

7 s2

12

Grupos 3–12: Metales de transición.Grupos 3–12: Metales de transición.

Símbolo Elemento Sc Escandio Ti Titanio V Vanadio Cr Cromo Mn Manganeso Fe Hierro Co Cobalto Ni Niquel Cu Cobre Zn Cinc

Conf. Elect. última capa

3 d1 4 s2

3 d2 4 s2

3 d3 4 s2

3 d4 4 s2

3 d5 4 s2

3 d6 4 s2

3 d7 4 s2

3 d8 4 s2

3 d10 4 s1

3 d10 4 s2

13

Grupo 13: Metales térreos.Grupo 13: Metales térreos.

SímboloElemento

B Boro Al

Aluminio Ga Galio In Indio Tl Talio

Conf. Elect. última capa

2 s2 p1

3 s2 p1

4 s2 p1

5 s2 p1

6 s2 p1

14

Grupo 14: Carbonoideos.Grupo 14: Carbonoideos.

SímboloElemento

C Carbono Si Silicio Ge

Germanio Sn Estaño Pb Plomo

Conf. Elect. última capa

2 s2 p2

3 s2 p2

4 s2 p2

5 s2 p2

6 s2 p2

15

Grupo 15: Nitrogenoideos.Grupo 15: Nitrogenoideos.

Símbolo Elemento N Nitrógeno P Fósforo As Arsénico Sb

Antimonio Bi Bismuto

Conf. Elect. última capa

2 s2 p3

3 s2 p3

4 s2 p3

5 s2 p3

6 s2 p3

16

Grupo 16: Anfígenos.Grupo 16: Anfígenos.

SímboloElemento

O Oxígeno S Azufre Se Selenio Te Teluro Po Polonio

Conf. Elect. última capa

2 s2 p4

3 s2 p4

4 s2 p4

5 s2 p4

6 s2 p4

17

Grupo 17: Halógenos.Grupo 17: Halógenos.

SímboloElemento

F Flúor Cl Cloro Br Bromo I Iodo At Astato

Conf. Elect. última capa

2 s2 p5

3 s2 p5

4 s2 p5

5 s2 p5

6 s2 p5

18

Grupo 18: Gases nobles.Grupo 18: Gases nobles.

SímboloElemento

He Helio Ne Neón Ar Argón Kr Kriptón Xe Xenón Rn Radón

Conf. Elect. última capa

1 s2

2 s2 p6

3 s2 p6

4 s2 p6

5 s2 p6

6 s2 p6

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Configuración electrónicaConfiguración electrónica Para obtener la configura-ción

electrónica de un elemento se van rellenan-do los orbitales siguiendo el orden de las flechas.

Subcapa nº orbit. nº elect.s 1 2p 3 6d 5 10f 7 14

g 9 18 h 11 22

REPASOREPASO

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Ejemplo: Escribir la configuración electrónica del oro.

Ejemplo: Escribir la configuración electrónica del oro.

Miramos en la tabla periódica el nº atómico (Z) del oro (Au) y vemos que es 79.

El nº de electrones si el átomo es neutro será el mismo.

Vamos rellenando los orbitales teniendo en cuenta el esquema anterior:

1 s2 2 s2 p6 3 s2 p6 d10 4 s2 p6 d10 f14 5 s2 p6 d9 6 s2

REPASOREPASO

Relación entre el tipo de orbital del último electrón y la posición en la

Tabla periódica.

Relación entre el tipo de orbital del último electrón y la posición en la

Tabla periódica.

Au

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Propiedades periódicasPropiedades periódicas

Son aquellas que varían con regularidad a lo largo de los grupos y periodos.

Radio– Atómico.– Iónico.

Volumen atómico (Mat/) Energía de ionización. Afinidad electrónica. Electronegatividad. Carácter metálico.

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RadioRadio

Atómico.– El átomo no tiene límites definidos.

– Se toma como la mitad de la distancia entre dos núcleos iguales.

– El valor es aproximado ya que la distancia depende del tipo de enlace.

Iónico.– Los cationes tienen un radio menor que el atómico.

– Los aniones tienen un radio mayor que el atómico.

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Volumen atómico (Mat/)Volumen atómico (Mat/)

Se toma por convenio como Mat/. Varía según el tipo de empaquetamiento.

– Por ejemplo, la densidad en el C(diamante) es distinta que en el C (grafito).

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Energía de ionización (EI).Energía de ionización (EI).

Es la energía necesaria para extraer un electrón del átomo neutro en estado gaseoso.

Se habla de 1ª EI cuando se extrae el primer electrón, 2ª EI cuando se extrae el segundo electrón...

Lógicamente es mayor en los no–metales que en los metales.

En los gases nobles es mucho mayor aún.

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Afinidad electrónica (AE).Afinidad electrónica (AE).

Es la energía intercambiada cuando un átomo acepta un electrón.

Normalmente esta energía es negativa (se desprende) aunque es positiva en los gases nobles y metales alcalino–térreos.

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Electronegatividad ().Electronegatividad (). Mide la tendencia de los átomos a atraer los

electrones hacia sí. Lógicamente es mayor en los no–metales que en

los metales. El flúor (F) es el elemento más electronegativo con

un valor de 4,0 y el Francio (Fr) el menos con 0,7. El oxígeno (O) es el segundo elemento más electronegativo (3,5); después se sitúan el nitrógeno (N) y el cloro (Cl) con 3,0 y el resto de no–metales.

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Carácter metálico.Carácter metálico.

Es una magnitud inversa a la electronegatividad.

Lógicamente, los elementos más electronegativos son los que menos carácter metálico tienen.

Los elementos con mayor carácter metálico, son, pues, los menos electronegativos.