Tabla periódica

Desarrollo de la tabla periódica

Robert Boyle, desecha las ideas de los elementos alquímicos y  definió los elementos químicos como aquellas sustancias que no podían ser descompuestas en otras más simples. 

Desarrollo de la tabla periódica

John Newlands (1864), observó que al ordenar los elementos de acuerdo a sus masas atómicas, el octavo mostraba propiedades semejantes “Ley de las octavas”.

Desarrollo de la tabla periódica

Dmitri Mendeleev proponen una clasificación basada en la repetición periódica y regular de sus propiedades de acuerdo al aumento de masa.

Desarrollo de la tabla periódica

Desarrollo de la tabla periódica

Desarrollo de la tabla periódica

Lothar Meyer pone en evidencia la existencia de la perioricidad en el volumen atómico, punto de ebullición y punto de fusión.

La tabla periódica en nuestros días

Henry Moseley., desarrolla una técnica para determinar la magnitud de la carga positiva del núcleo. Concluyó que cada elemento difiere de todos los demás en que tiene número distinto de protones.

Tabla periódica actual

Tipos de elementos

Metales Son elementos químicos que generalmente

contienen entre 1 y 3 electrones en la última órbita.

Ceden sus electrones con facilidad. Son conductores de calor y electricidad. La mayoría poseen brillo. A temperatura ambiente se encuentran en

fase sólida, salvo el Hg

Tipos de elementos

No metales Existen en los tres estados de agregación. Malos conductores de calor y electricidad. Tienden a ganar electrones. No poseen brillo.

Tipos de elementos

Metaloides Poseen propiedades intermedias entre metales y no metales. Conducen la electricidad en un solo sentido.

Clasificación periódica de los elementos

Familias y periodos

PERIODOS: Son los renglones o filas horizontales de la tabla periódica. Actualmente se incluyen 7 periodos en la tabla periódica.

GRUPOS: Son las columnas o filas verticales de la tabla periódica. La tabla periódica consta de 18 grupos. Éstos se designan con el número progresivo.

CLASES: Se distinguen 4 clases en la tabla periódica:ELEMENTOS

REPRESENTATIVOSEstán formados por los elementos de los grupos "A".

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN

Elementos de los grupos "B", excepto lantánidos y actínidos.

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA Lantánidos y actínidos.

GASES NOBLES Elementos del grupo VIII A (18)

Familias y periodos

Familias y periodos

FAMILIAS: De los elementos representativos son:GRUPO FAMILIA

I A Metales alcalinosII A Metales alcalinotérreosIII A Familia del boro o térreosIV A Familia del carbonoV A Familia del nitrógeno o nitrogenoidesVI A Calcógenos o anfígenosVII A HalógenosVIII A Gases nobles o gases inertes

FAMILIAS Y PERIODOS

FAMILIAS: De los metales de transición son:

GRUPO FAMILIAIB Familia del cobre (metales de acuñación)IIB Familia del zincIIIB Familia del escandioIVB Familia del titanioVB Familia del vanadioVIB Familia del cromoVIIB Familia del manganeso VIIIB Elementos ferromagnéticos (familia del Fe, Ni y

Co)

BLOQUES: Es un arreglo de los elementos de acuerdo con el último subnivel que se forma.

EJERCICIOS

 Símbolo  Ni Nombre  Litio  Antimonio Grupo  III B

 Periodo  6 Clase

FamiliaBloque

Carácter metálico

EJERCICIOS

Hay once elementos cuyo símbolo empieza con “C”. Escribe su símbolo completo, su nombre y el nombre de la familia a la que pertenecen.

Indica (nombre y símbolo) qué elementos de la tabla periódica son gases y cuáles líquidos a temperatura ambiente.

Escribe las configuraciones electrónicas e identifica los números de la familia y período al que pertenecen cada uno de los elementos cuyos números atómicos se indican a continuación: 4, 13, 18, 20, 34, 55, 92

Z Configuración electrónica N° de familia N° de periodo

EJERCICIOS

Indica qué inciso contiene a elementos de la misma familia química, para los que no, identifica a los elementos ajenos:

a) sodio, potasio, magnesio b) argón, neón, helio c) oxígeno, arsénico, azufre d) nitrógeno, carbono, fósforo e) plata, estroncio, bario

Propiedades periódicas

En la tabla periódica se observa una repetición en cuanto a las propiedades de los elementos.

Se conoce como Ley Periódica: “Las propiedades de los elementos y sus compuestos son funciones periódicas del número atómico de los elementos”.

Esta repetición a intervalos regulares se le conoce como propiedad periódica.

Variación de las propiedades periódicas

Radio atómicoEs la mitad de la distancia entre dos núcleos del elemento unidos

por enlace covalente (no metales) o por enlace metálico (metales).

n

Variación de las propiedades periódicas

Radio iónico Es el radio de un catión (+) o de un anión (-). Afecta propiedades físicas y químicas de un compuesto iónico. Un átomo neutro al convertirse en anión aumenta su radio, por el

contrario, al convertirse en catión, su radio disminuye. Esto también varía de acuerdo a la cantidad de electrones ganados o perdidos.

Variación de las propiedades periódicas

Radio iónico En general, los átomos metálicos tienden a disminuir su radio

atómico, mientras que los no metales (exceptuando los gases nobles) tienden a hacerse más grandes.

Variación de las propiedades periódicas

Energía de ionización Es la energía mínima (en kJ/mol) necesaria para desprender un

electrón menos retenido de un átomo neutro, en estado gaseoso y fundamental.

Primera energía de ionización: Energía necesaria para remover el electrón que se encuentra más débilmente unido en el átomo.

Variación de las propiedades periódicas

Energía de ionización Influenciada por:

Radio: mayor distancia entre el núcleo y los electrones, menor E.I. Subnivel: si el electrón se encuentra en un subnivel lleno o a medio

llenar, requiere mayor energía.

Variación de las propiedades periódicas

Afinidad electrónica Cantidad de energía absorbida por un átomo aislado en

fase gaseosa para formar un ión con una carga eléctrica de -1.

Tendencia a aceptar electrones En la medida en que la tendencia a adquirir electrones

adicionales sea mayor, tanto más negativa será la afinidad electrónica.

Variación de las propiedades periódicas

Afinidad electrónica Valor grande negativo=

Ion negativo estable. Se debe a un aumento en

el radio atómico, y por consiguiente, la distancia del núcleo hacia los electrones externos aumenta, provocando la fácil eliminación del electrón y dificultando la ganancia de otros electrones.

Variación de las propiedades periódicas

Electronegatividad Capacidad de un átomo para

atraer hacia sí los electrones en un enlace químico.

Los elementos más electronegativos presentan la mayor atracción por los electrones.

Variación de las propiedades periódicas

Electronegatividad La electronegatividad es una propiedad molecular que se

manifiesta cuando los átomos se encuentran unidos y es importante para predecir el tipo de enlace formado.

Variación de las propiedades periódicas

Carácter metálico Tendencia que tiene un átomo de un elemento a perder

electrones. También se le conoce como electropositividad.

EJERCICIOS

Se tiene la siguiente información:

a) ¿Qué relación hay entre la electronegatividad del litio con su radio atómico?b) ¿Qué relación hay entre la electronegatividad del flúor y su energía de ionización?

Elemento

Tipo Periodo Grupo Electronegatividad Radio atómico

Energía de

ionización

Litio Metal 2 IA 1.0 156 pm 520 kJFlúor No

metal2 VIIA 4.0 69 pm 1681 kJ

EJERCICIOS

La electronegatividad del litio es muy baja y la del flúor muy alta, ¿qué relación existe entre los valores de electronegatividad de estos elementos y su carácter metálico?

El tercer período de la Tabla Periódica está formado por los elementos Na, Mg, Al, Si, P, S ¿Cuál de ellos posee menor tamaño (radio atómico)?

a) Sodio b) Magnesio c) Aluminio d) Fósforo e) Azufre En el grupo de los halógenos, formado por los elementos F, Cl,

Br, I y At ¿Cuál de ellos posee mayor electronegatividad? a) Flúor b) Astato c) Yodo d) Cloro e) Bromo

Familia IA: los metales alcalinos

El nombre de esta familia proviene de la palabra árabe álcalis, que significa cenizas.

El término alcalino también hace referencia al carácter básico de sus óxidos.

Buenos conductores del calor y la electricidad. Metales blandos de color gris plateado que pueden cortarse con

cuchillo. Densidades bajas.

Familia IA: los metales alcalinos

Reaccionan de inmediato con el agua oxígeno y otras sustancias químicas.

Tienen a perder electrones. Reaccionan con la mayoría de los elementos no metálicos. Son muy electropositivos: baja energía de ionización.

Familia IIA: los metales alcalinotérreos

El nombre (alcalinotérreos) proviene del nombre que recibían sus óxidos, (tierras), que tienen propiedades básicas (alcalinas).

Son más duros que los metales alcalinos Tienen brillo y son buenos conductores eléctricos Buenos agentes reductores Forman compuestos iónicos Todos ellos tienen dos (2) electrones de valencia Menos reactivos que los metales alcalinos.

Familia IIA: los metales alcalinotérreos

Familia IIIA: térreos

Predominan propiedades no metálicas. La densidad y las características metálicas aumentan con el

número atómico. Contiene un metaloide [B] A excepción del boro son metales de aspecto plateado con

tendencia a compartir electrones. En este grupo los elementos son buenos conductores del

calor y de corriente eléctrica. Menor reactividad, debido a sus elevadas energías de

ionización.

Familia IIIA: térreos

Familia IVA: carbonoides

El origen del nombre se da en relación al primer elemento del grupo

A medida que avanzan por la tabla periódica el grupo IV, el radio atómico aumenta.

La mayoría aparecen en la naturaleza y en los compuestos. Reaccionan con los ácidos en solución acuosa. Son sólidos a temperatura ambiente

Familia IVA: carbonoides

Familia VA: familia de los nitrogenoides

Se le conoce familia del nitrógeno o nitrogenoides ya que el nitrógeno es el primer elemento que se encuentra en la familia.

En este grupo encontramos tanto elementos que tienen propiedades metálicas, como también otros elementos con propiedades no metálicas.

Las configuraciones electrónicas que presentan los diferentes elementos de este grupo en su capa externa es del tipo ns2np3, lo que les otorga una muy buena estabilidad

Familia VA: familia de los nitrogenoides

Familia VIA: familia de los calcógenos

El nombre calcógeno proviene del griego y significa formador de minerales: una gran parte de los constituyentes de la corteza son óxidos o sulfuros.

El término anfígeno fue asignado por Berzelius y significa formador de ácidos y bases.

La configuración electrónica de los átomos de los elementos del grupo VIA en la capa de valencia es: ns2 np4

El grupo VIA por encontrarse en el lado derecho extremo de la tabla periódica es fundamentalmente no metálico, aunque el carácter metálico aumente al descender en el grupo, siendo el polonio un metal.

Familia VIA: familia de los calcógenos

Familia VIIA: familia de los halógenos

El vocablo proviene del griego “hals” que tiene por significado sal y “genes” cuyo significado es nacido dando a origen al español como “formador de sal”.

Constituyen el grupo de elementos mas electronegativos (propiedad que debe a su configuración electrónica externa S2P5 y por consiguiente tienen 7 electrones y sólo necesitan un electrón para completar su octeto.

Son no metálicos y en estado natural se encuentran como moléculas “diatómicas”.

Familia VIIA: familia de los halógenos

Familia VIIIA: familia de los gases nobles

Se denominan gases nobles porque durante mucho tiempo se consideraban inertes, ya que se creía que eran incapaces de reaccionar con otros elementos para formar compuestos.

Familia VIIIA: familia de los gases nobles

Existen como moléculas monoatómicas Poca tendencia a ganar o perder electrones Tienden a no participar en reacciones con otros elementos. Son incoloros.

Metales de transición

Se les llama así debido a que sus electrones de valencia los tienen en más de una capa y es cuando pueden formar las famosas aleaciones.

Puntos de fusión altos Puntos de ebullición altos Entalpías de evaporación altas Buenos conductores de electricidad y calor Tendencia termodinámica a reaccionar Mayor número atómico, aumenta la energía de ionización

Metales de transición

Tierras raras o metales de transición interna

Las tierras raras (Llamados así en América Latina) como su nombre lo dice, son elementos poco conocidos por la población en general.

Se les llama también de transición interna, debido a que ocurren ciertas irregularidades en su estructura electrónica.

Tierras raras: lantánidos

Se encentran principalmente en rocas ígneas sobre la superficie de la tierra.

En estado puro los lantánidos son brillantes y plateados y con altos puntos de ebullición

El Cerio es el elemento más abundante de ellos. Reaccionan lentamente con el aire, excepto el

Samario, el Europio y el Iterbio, que son mucho más reactivos con el oxígeno.

Ellos son usados en metalurgia (para remover el azufre y el oxígeno).

Ninguno es radiactivo a excepción del Prometio.

Tierras raras: actínidos

A partir del Uranio, todos han sido obtenidos artificialmente por el hombre.

Tienen un tiempo de vida muy corto. Todos sus isótopos son radioactivos. Lo que hace que todos sean similares entre sí, es

la disposición de los electrones alrededor del núcleo.