Desarrollo de la tabla periódica Los químicos del siglo XIX sólo tenían una vaga idea de los átomos

y las moléculas y no conocían la existencia de electrones y protones. En cambio, construyeron una tabla utilizando sus conocimientos de los pesos atómicos. En 1864, John Newlands observó que cuando los elementos se ordenaban de acuerdo a sus pesos atómicos, desde el menos pesado al más pesado, cada octavo elemento tenía propiedades similares (Ley de las Octavas), esta ley resultó ser inadecuada para elementos más pesados que el calcio, y el trabajo de Newlands no fue aceptado por la comunidad científica.

Si los elementos estuvieran acomodados sólo de acuerdo con el aumento del peso atómico, como lo estableció Newlands, el argón aparecería en la posición ocupada por el potasio en la tabla periódica actual. Tales discrepancias sugirieron que otra propiedad fundamental, distinta al peso atómico, es la base de la repetición periódica observada de las propiedades de los elementos. Resultó ser que esta propiedad esta asociada con el número atómico.

Entonces, se entiende por tabla periódica, tabla de los elementos escrita en orden secuencial número atómico y dispuesta en hileras horizontales (periodos) y columnas verticales (grupos), para ilustrar las semejanzas que se dan en las propiedades de los elementos como una función periódica del número atómico. Cada elemento, representado por un símbolo y número atómico, ocupa un cuadro separado, y la disposición secuencial sigue el orden del número atómico.

La ley periodica Fue el químico ruso Dimitri I. Mendeleleev el que estableció la tabla

periódica de los elementos comprendiendo el alcance de la ley periódica; he aquí la verdadera Ley Periódica moderna por la cual se rige el nuevo sistema: "Las propiedades de los elementos son función periódica de sus números atómicos".

El éxito de la tabla propuesta por Mendeleev se basó en que mediante el conocimiento de las propiedades generales y las tendencias dentro de un grupo o un periodo se pueden predecir con bastante exactitud las propiedades de cualquier elemento, incluso cuando sea un elemento poco conocido. Mendeleev planteó la existencia de un elemento desconocido para la época al que llamó eka-aluminio (primero después del aluminio) y predijo algunas de sus propiedades; cuando se descubrió el galio, cuatro años después, notó que sus propiedades coincidían significativamente con las propiedades que predijo para el eka-aluminio, el galio se encuentra ubicado justo debajo del aluminio dentro de la tabla periódica actual

Grupos familias y periodosLa tabla divide los elementos en nueve grupos (18 columnas),

designados por encabezamientos numéricos en cada columna vertical, y en siete periodos (filas horizontales). Siete de los nueve grupos se suelen dividir, además, en las categorías A y B; los elementos A se clasifican como grupo principal y los B como subgrupo. Dos hileras (lantánidos o tierras raras y actínidos) ocupan posiciones especiales fuera del cuerpo principal de la tabla, porque no pueden ser incluidos de manera adecuada en los periodos 6 y 7.

La tabla periódica moderna se organiza en 7 filas horizontales, que se llaman periodos, y 18 columnas verticales que reciben el nombre de grupos, además, por facilidad de representación, aparecen dos filas horizontales fuera de la tabla que corresponden a elementos que deberían ir en el sexto y séptimo periodo, tras el tercer elemento del periodo.

Grupos familias y periodos

El número de elementos de cada periodo no es fijo. Así, el primer periodo consta de 2 elementos (hidrógeno y helio), los periodos segundo y tercero tienen cada uno ocho elementos, el cuarto y el quinto dieciocho, el sexto y séptimo treinta y dos.

Cuando se descubrió la ordenación periódica de los elementos, se realizó de forma que elementos con propiedades químicas similares cayeran en la misma vertical, es decir, en el mismo grupo, de forma que algunas propiedades, que dependen más o menos directamente del tamaño del átomo, aumentaran o decrecieran regularmente al bajar en el grupo (afinidad electrónica, potencial de ionización, electronegatividad, radio atómico o volumen atómico). De esta forma, conocer la tabla periódica significa conocer las propiedades de los elementos y sus compuestos: valencia, óxidos que forma, propiedades de los óxidos, carácter metálico, etc.

Propiedades periódicas y no periódicas de los elementos

Los elementos pueden presentan variaciones en sus propiedades físicas y en su comportamiento químico, éstas también se conocen como propiedades periódicas. Son propiedades periódicas de los elementos químicos las que desprenden de los electrones de cadena de valencia o electrones de la última capa así como la mayor parte de las propiedades físicas y químicas.

Radio atómicoExisten numerosas propiedades físicas, incluidas la densidad, el

punto de fusión y el punto de ebullición, que están relacionadas con el tamaño de los átomos. El radio atómico se define como la mitad de la distancia entre los dos núcleos de dos átomos metálicos adyacentes.

Afinidad electrónica Se define como la capacidad para aceptar uno o más electrones,

esta propiedad de los átomos influye fuertemente en su comportamiento químico. Cuanto más positiva es la afinidad electrónica de un elemento, mayor es la tendencia de un átomo para aceptar un electrón. En un grupo disminuye con el número atómico y en un período aumenta con el número atómico. Puede entenderse como lo opuesto a la electronegatividad, la cual es la tendencia de un átomo a captar o atraer electrones hacia si, varía de forma opuesta a la afinidad electrónica.

Potencia de ionización El potencial de ionización es la energía que hay que suministrar a

un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, para arrancarle el electrón más débil retenido. La magnitud de la energía de ionización es una medida de lo fuertemente unido que está el electrón al átomo. Cuanto mayor es la energía de ionización más difícil es quitar el electrón. En los elementos de un mismo grupo el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico, es decir, de arriba abajo. En los elementos de un mismo período, el potencial de ionización crece a medida que aumenta el número atómico, es decir, de izquierda a derecha.

La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar un electrón.

Relación entre distribución electrónica y la tabla periódica

El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica y ha que una configuración especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p, de forma que los orbitales s y p están completos. En un grupo, los elementos tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia. Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica.

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Los primeros dos grupos están completando orbitales s, el correspondiente a la capa que indica el periodo. Así, el rubidio, en el quinto periodo, tendrá es su capa de valencia la configuración 5s1, mientras que el bario, en el periodo sexto, tendrá la configuración 6s2. Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa anterior a la capa de valencia, de forma que hierro y cobalto, en el periodo cuarto, tendrán las configuraciones 4s23d 6 y 4s23d7, en la que la capa de valencia no se modifica pero sí la capa anterior

Los grupos 13 a 18 completan los orbitales p de la capa de valencia. Finalmente, en los elementos de transición interna, los elementos completan los orbitales f de su antepenúltima capa.

Grupo y periodo según la configuración electrónica

Si analizamos la configuración electrónica de cualquier elemento, encontraremos que en su capa de valencia tienen un formato aXb, donde “a” representa el nivel energético el cual indica el período al que pertenece el elemento (recordemos que según lo estableció Bohr, existen 7 niveles de energía dentro del átomo, de ahí que la tabla contenga 7 períodos). El tipo de orbital viene dado por “X” y nos ubica en la zona en la cual se encuentra el elemento (ver Figura 3) y “b” es la cantidad de electrones que contenga ese último orbital que se esté completando, esto nos dice la columna donde se encuentra el elemento, es decir, el grupo al cual pertenece