Tabla periódica (página 2)

Columnas: La tabla periódica está formada por una serie de columnas designadas en números romanos, y son 18 estas se dividen en A y B como se mostró en el anterior cuadro.

Clasificación de Elementos

Por grupo:

Grupo 1: (I) los metales alcalinos: son aquellos que están situados en el grupo IA de la tabla periódica (excepto el Hidrógeno que es un gas). Todos tienen un solo electrón en su nivel energético más externo, con tendencia a perderlo (esto es debido a que tienen poca afinidad electrónica, y baja energía de ionización), con lo que forman un ion mono positivo, M+. Los alcalinos son los del grupo I A y la configuración electrónica del grupo es ns¹. Por ello se dice que se encuentran en la zona "s" de la tabla. Propiedades:

Los metales alcalinos son metales muy reactivos, por ello se encuentran siempre en compuestos como óxidos, haluros, hidróxidos, silicatos, etc. y no en estado puro.

Son metales blandos (contrario a duros, pueden ser rayados; no confundir con frágil, contrario a tenaz "que puede romperse").Los metales alcalinos tienen un gran poder reductor; de hecho, muchos de ellos deben conservarse en aceite mineral o gasóleo para que su elevada reactividad no haga que reaccionen con el oxígeno o el vapor de agua atmosféricos. Son metales de baja densidad, coloreados y blandos.

En disolución acuosa muestran propiedades básicas. En disolución con el amoniaco tiñen la disolución de azul muy intenso y son capaces de conducir corriente eléctrica.

Grupo 2: (II) los metales alcalinotérreos: El nombre de alcalinotérreos proviene del nombre que recibían sus óxidos, tierras, que tienen propiedades básicas (alcalinas). Poseen una electronegatividad = 1,3 según la escala de Pauling. Propiedades:

• Tienen configuración electrónica ns2.

• Tienen baja energía de ionización, aunque mayor que los alcalinos del mismo período, tanto menor si se desciende en el grupo.

• excepción del berilio, forman compuestos claramente iónicos.

• Son metales de baja densidad, coloreados y blandos.

• La solubilidad de sus compuestos es bastante menor que sus correspondientes alcalinos.

• Todos tienen sólo dos electrones en su nivel energético más externo, con tendencia a perderlos, con lo que forman un ion dispositivo, M2+

Grupo 3: (III) Familia del Escandio; Grupo 4: (IV) Familia del Titanio; Grupo 5: (V) Familia del Vanadio; Grupo 6: (VI) Familia del Cromo; Grupo 7: (VII) Familia del Manganeso; Grupo 8: (VIII) Familia del Hierro; Grupo 9: (IX) Familia del Cobalto; Grupo 10: (X) Familia del Níquel; Grupo 11: (XI) Familia del Cobre; Grupo 12: (XII) Familia del Zinc; Grupo 13 (XIII): los térreos; Grupo 14 (XIV): los carbonoideos; Grupo 15 (XV): los nitrogenoideos; Metales en transición: son aquellos elementos químicos que están situados en la parte central del sistema periódico, en el bloque d, cuya principal característica es la inclusión en su configuración electrónica del orbital d, parcialmente lleno de electrones. Esta definición se puede ampliar considerando como elementos de transición a aquellos que poseen electrones alojados en el orbital d, esto incluiría a zinc, cadmio, y mercurio. La IUPAC define un metal de transición como "un elemento cuyo átomo tiene una subcapa d incompleta o que puede dar lugar a cationes con una subcapa d incompleta".[1] Según esta definición el zinc, cadmio, y mercurio están excluidos de los metales de transición, ya que tienen una configuración d10. Solo se forman unas pocas especies transitorias de estos elementos que dan lugar a iones con una subcapa d parcialmente completa. Propiedades:

Casi todos son metales típicos, de elevada dureza, con puntos de fusión y ebullición altos, buenos conductores tanto del calor como de la electricidad. Muchas de las propiedades de los metales de transición se deben a la capacidad de los electrones del orbital d de localizarse dentro de la red metálica. En metales, cuantos más electrones compartan un núcleo, más fuerte es el metal. Poseen una gran versatilidad de estados de oxidación, pudiendo alcanzar una carga positiva tan alta como la de su grupo, e incluso en ocasiones negativa (Como en algunos complejos de coordinación).

• Sus combinaciones son fuertemente coloreadas y paramagnéticas

• Sus potenciales normales suelen ser menos negativos que los de los metales representativos, estando entre ellos los llamados metales nobles.

• Pueden formar aleaciones entre ellos.

• Son en general buenos catalizadores.

• Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio)

• Forman complejos iónicos.

Grupo 16 (XVI): los calcógenos o anfígenos: El grupo de los anfígenos o calcógenos es el grupo conocido antiguamente como VIA, y actualmente Grupo 16 (según la IUPAC) en la tabla periódica de los elementos, formado por los siguientes elementos: Oxígeno (O), Azufre (S), Selenio (Se), Telurio (Te) y Polonio (Po).

Aunque todos ellos tienen seis electrones de valencia (última capa s2p4), sus propiedades varían de no metálicas a metálicas en cierto grado, conforme aumenta su número atómico.

El Oxígeno y el Azufre se utilizan ampliamente en la industria y el Telurio y el Selenio en la fabricación de semiconductores.

Grupo 17 (XVII): los halógenos: (del griego, formador de sales) son los elementos que forman el grupo 17 (anteriormente grupo VIIA) de la tabla periódica.

En estado natural se encuentran como moléculas diatómica, X2. Para llenar por completo su último nivel energético (s2p5) necesitan un electrón más, por lo que tienen tendencia a formar un ion mononegativo, X-. Este anión se denomina haluro; las sales que lo contienen se conocen como haluros.

Poseen una electronegatividad = 2,5 según la escala de Pauling, presentando el flúor la mayor electronegatividad, y disminuyendo ésta al bajar en el grupo. Son elementos oxidantes (disminuyendo esta característica al bajar en el grupo), y el flúor es capaz de llevar a la mayor parte de los elementos al mayor estado de oxidación que presentan.

Muchos compuestos orgánicos sintéticos, y algunos naturales, contienen halógenos; a estos compuestos se les llama compuestos halogenados. La hormona tiroidea contiene átomos de yodo. Los cloruros tienen un papel importante en el funcionamiento del cerebro mediante la acción del neurotransmisor inhibidor de la transmisión GABA.

Algunos compuestos presentan propiedades similares a las de los halógenos, por lo que reciben el nombre de pseudohalógenos. Puede existir el pseudohalogenuro, pero no el pseudohalógeno correspondiente. Algunos pseudohalogenuros: cianuro (CN-), tiocianato (SCN-), fulminato (CNO-), etcétera.

Grupo 18 (XVIII): los gases nobles: son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) de la tabla periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), Kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radioactivo radón (Rn). Hasta ahora tres átomos del siguiente miembro del grupo, el ununoctio (Uuo), han sido sintetizados en un supercolisionador, pero se conoce muy poco de sus propiedades debido a la pequeña cantidad producida y su corta vida media.

Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la estructura atómica: a su coraza electrónica de electrones valentes se la considera completa, dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas y solo unos pocos compuestos de gases nobles han sido preparados hasta 2008. El punto de fusión y el de ebullición de cada gas noble son muy próximos, difiriendo en menos de 10 °C; consecuentemente, sólo son líquidos en un rango muy pequeño de temperatura. El xenón reacciona espontáneamente con el flúor y a partir de los compuestos resultantes se han alcanzado otros. También se han aislado algunos compuestos con kriptón.

En los cuadros podemos encontrar una diferencia en la forma de la letra, y es que todo elemento sólido esta con negrilla y todo elemento sintético esta en blanco con borde negro.

Algunos metales también los encontramos de otro tipo de diferencia que es sobre gases y líquidos, para localizar esto hay dos cuadros el azul y el rojo, el azul que es para los líquidos que lo encontramos en la parte inferior derecha y el rojo que es para los gases también lo encontramos en la parte inferior derecha.

Los elementos están localizados por una serie de cuadros donde ahí se encuentra el símbolo, nombre, número atómico valencia y masa atómica.

Los gases nobles cuentan con fuerzas intermoleculares muy débiles y, por lo tanto, tienen puntos de fusión y ebullición muy bajos. Todos ellos son gases monoatómicos bajo condiciones estándar, incluso aquellos elementos que tienen masas atómicas mayores que elementos que se encuentran normalmente en estado sólido.

Por Períodos

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. El primer período solo tiene dos miembros: hidrógeno y helio; ambos tienen sólo el orbital 1s.

La tabla periódica consta de 7 períodos:

• Período 1

• Período 2

• Período 3

• Período 4

• Período 5

• Período 6

• Período 7

La tabla también está dividida en cuatro grupos, s, p, d, f, que están ubicados en el orden sdp, de izquierda a derecha, y f lantánidos y actínidos. Esto depende de la letra en terminación de los elementos de este grupo, según el principio de Aufbau.

Por Bloques

La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos.

Los bloques se llaman según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.

• Bloque s

• Bloque p

• Bloque d

• Bloque f

Propiedades Periódicas

• Tamaño atómico: Los átomos tienen unas dimensiones tan raras, tan extraordinariamente pequeñas que es preciso disponer de una unidad sumamente minúscula para poder expresar las distancias en su interior y en el de las moléculas y entre los que están situados uno de cerca de otro; por ejemplo, en caso de los cristales. La unidad empleada es el angström (abreviación: A), equivalente a 10-8 cm (0,00000001 cm).

• Potencial ionización: Es la formación de iones. Los ácidos, bases y sales, al disolverse en el agua se ionizan. Por choques, también acción de los rayos X de la radiación cósmica al perder algunos de los electrones de sus capas corticales.

• Afinidad Electrónica: Es la tendencia que poseen los elementos y los cuerpos a combinarse entre sí. Por ejemplo, el cloro tiene una gran afinidad para la mayor parte de los metales.

• Electronegatividad: Es la capacidad que tiene un átomo para atraer electrones de un enlace convalente que forma con otro átomo. Se acepta convencionalmente como valor de electrón de un elemento el valor que este toma al combinarse con el hidrógeno. Número atómico: Es el número de protones y neutrones que tiene un átomo y fuera de la tabla periódica se escriben en la parte inferior izquierda.

• Masa atómica: Son la suma de electrones y protones + neutrones, este se encuentran en la parte superior izquierda.

• Valencia: Es el número de validez del elemento químico.

Z= Esta letra significa el número atómico y es el orden de la tabla periódica.

X= Esta letra significa el símbolo del elemento.

Un elemento es químico neutro, es decir, contiene el mismo número de electrones y protones.

Autor:

Francis Arias

Prof(a): Andreina Alvarado

Valencia, 22 de Enero de 2010

Republica Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior.

Universidad Politécnica de Valencia.

Programa de Formación de Ingeniería Eléctrica.

Química I