Elementos Quimicos Y Su Clasificacion

INTRODUCCION

Los elementos son la forma más simple de la materia. Son sustancias a partir de un tipo de átomo que no se puede dividir o separar en una forma más simple. El resto de la materia está hecha a partir de compuestos o combinaciones de sustancias fundamentales. La tabla periódica actual fue creada a partir de la necesidad de clasificar estos elementos químicos que han sido descubierto y los ya conocidos, surgieron varias ideas e intentos a lo largo de los años pero la que es aceptada hoy en día es la del químico Mendelejev quien público en el año 1871 la famosa tabla periódica, esta tabla periódica permitió descubrimiento de nuevos elementos químicos y que estos fuesen colocados en un lugar de acuerdo a sus propiedades que serían las hileras y en columnas para sus periodos. Mendelejev dejo algunos huego y llego a predecir algunas propiedades de los elementos que según el serian descubiertos y los ocuparían. Años después de que se publicara la tabla periódica, se descubrieron varios elementos que llenarían varios de los huecos de la tabla periódica. Actualmente se conocen 105 elementos. Los elementos están acomodados de acuerdo con su número atómico, en las filas horizontales, llamadas periodos, y en columnas verticales, conocidas como grupos o familias, de acuerdo con sus semejanzas en las propiedades químicas. Los elementos se dividen en tres categorías: metales, no metales y metaloides. En la tabla periódica actual. Los elementos están organizados de acuerdo a su número atómico, que aparecen sobre sus símbolos. Los no metales aparecen en la extrema derecha de la tabla y dos filas de metales que se localizan por debajo de la tabla principal estos se ubican normalmente en la parte de abajo para evitar que la tabla sea demasiado grande. Existen dos tipos de tablas la tabla larga y la tabla cuántica la tabla larga, la tabla larga surgió bajo la necesidad de organizar la gran cantidad de información con lo cual se agrupados los elementos que tienen propiedades químicas y físicas semejantes y la tabla cuántica en la que se clasifican los elementos basados en las periodicidad de sus propiedades químicas.

2.1 CARACTERÍSTICAS DE LA CLASIFICACIÓN PERIÓDICA MODERNA DE LOS ELEMENTOS.

Durante el siglo XIX los avances de la química y el desarrollo y perfeccionamiento de nuevas técnicas hicieron posible el descubrimiento de muchos elementos y el mejor conocimiento de sus propiedades físicas y químicas. Hubo diversos intentos de clasificarlos, pero sin duda el más importante de todos fue el debido a Mendelejev, que en 1871 publico su famosa tabla o sistema periódico. Mendelejev coloco los elementos según el orden creciente de sus masas atómicas y construyo una tabla en la que se ordenaba en periodos (hileras) que presentaban una variación gradual de sus propiedades, de manera que los elementos de un grupo (columna) se correspondían en los sucesivos periodos.

Uno de los méritos importantes de esta tabla es que permitió descubrir nuevos elementos. A fin de que cada uno quedase colocado en el lugar que por sus propiedades le correspondía, Mendelejev dejo algunos huecos y llego a predecir algunas propiedades de los elementos que según el serian descubiertos y los ocuparían.

Pocos años después de la publicación de la tabla se descubrieron algunos elementos que llenaban varios huecos. La concordancia entre sus propiedades y las que Mendelejev había predicho era sorprendente. Las predicciones habían sido posibles porque las propiedades de los elementos varían de forma periódica a lo largo de los grupos y los periodos.

La tabla periódica actual consta de 7 periodos, y una de sus principales diferencias con la de Mendelejev es que los elementos de transición han sido reagrupados y colocados en medio de la tabla entre el segundo y el tercer grupo.

Los elementos de doble transición o de transición interna, también llamados tierras raras, se deberían colocar entre el primero y el segundo de transición (entre el La y el Hf, y entre el Ac y el Ku), pero en la mayoría de las tablas se colocan aparte, a fin de evitar un formato tan largo. En este caso la tabla queda con 18 grupos o columnas, de los cuales 8 son los llamados grupos principales y 10 pertenecen a los elementos de transición.

Los elementos de algunos grupos reciben nombres especiales; así, los del grupo I se llaman metales alcalinos, los del grupo II metales alcalinotérreos, los del grupo VII halógenos y los del grupo VIII (o grupo 0 en algunas tablas) gases nobles.

Actualmente se conocen 105 elementos. Los descubiertos más recientemente son el Kurchatorio (Ku, de número atómico 104), que fue sintetizado por químicos rusos en 1964, y el hahnio (Ha, de número atómico 105), sintetizado en Berkeley, Estados Unidos en 1970.

La tabla periódica moderna. Los elementos están organizados de acuerdo con los números atómicos, que aparecen sobre sus símbolos. Con excepción del hidrogeno, los no metales aparecen en la extrema derecha de la tabla. Las dos filas de metales que se localizan por debajo de la tabla principal se ubican convencionalmente aparte para evitar que la tabla sea demasiado grande.

2.1.1 TABLA PERIÓDICA LARGA Y TABLA CUÁNTICA.

Tabla periódica larga.

Más de la mitad de los elementos que se conocen en la actualidad se descubrieron entre 1800 y 1900. Durante este periodo los químicos observaron que muchos elementos mostraban grandes semejanzas entre ellos. El reconocimiento de las regularidades periódicas en las propiedades físicas y en el comportamiento químico, así como la necesidad de organizar la gran cantidad de información disponible sobre la estructura y propiedades de las sustancias elementales, condujeron al desarrollo de la tabla periódica, una tabla en la que se encuentran agrupados los elementos que tienen propiedades químicas y físicas semejantes. A continuación se muestra la tabla periódica moderna, en la cual los elementos están acomodados de acuerdo con su número atómico, en las filas horizontales, llamadas periodos, y en columnas verticales, conocidas como grupos o familias, de acuerdo con sus semejanzas en las propiedades químicas. Los elementos se dividen en tres categorías: metales, no metales y metaloides.

Metales, No metales y Metaloides.

Los elementos metálicos comúnmente llamados metales, se caracterizan por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen valores bajos de energía de ionización, y por lo tanto pierden electrones fácilmente u se transforman en iones positivos; por este motivo se dice también que son elementos electropositivos.

En cambio, los no metales son malos conductores del calor y la electricidad. Por poseer energías de ionización altas su tendencia es atraer electrones en lugar de perderos; por lo tanto son electronegativos.

Algunos elementos como el germanio, el arsénico y el antimonio, tienen semejanzas con los metales y con los no metales, por lo que resulta difícil clasificarlos en uno u otro grupo. Estos elementos reciben el nombre de metaloides o semimetales. Los óxidos de los metales tienen carácter básico y los de los no metales, acido; los metaloides, en cambio, forman óxidos anfóteros (de carácter acido o básico indistintamente).

En el sistema periódico el aumento de la energía de ionización a lo largo de un periodo va asociado a la disminución del carácter metálico. Así, los elementos más metálicos se sitúan en los primeros grupos y los no metálicos en los últimos. Dentro de una misma familia o grupo el carácter metálico aumenta al aumentar el número atómico.

Tabla cuántica.

La tabla cuántica, es una clasificación de los elementos basada en la periodicidad de sus propiedades químicas, como consecuencia y función de la distribución electrónica obtenida de los valores de los números cuánticos.

Al igual que en la tabla periódica, en la cuántica los elementos están agrupados en periodos y familias.

• Numero cuántico principal (n): designa el nivel energético principal en el cual se localiza un electrón dado.

• Numero cuántico secundario (i): determina la energía asociada con el movimiento del electrón alrededor del núcleo.

• Numero cuántico magnético (m): representa la orientación espacial de los orbitales contenidos en los subniveles energéticos.

• Numero cuántico spin (s): expresa el campo eléctrico generado por el electrón al girar sobre su propio eje.

• Subnivel energético u orbital: subniveles que contienen electrones de la misma energía (s,p,d,f).

• Elementos químicos: en la tabla cuántica está organizada en base al número atómico, de izquierda a derecha en 7 niveles energéticos, y el color indica en qué nivel están posicionados.

2.2 PROPIEDADES ATÓMICAS Y SU VARIACIÓN PERIÓDICA.

2.2.1 CARGA NUCLEAR EFECTIVA.

La carga nuclear efectiva (Zefect) es la carga nuclear detectada por un electrón cuando se toman en cuenta tanto la carga nuclear real (Z) como los efectos repulsivos (pantalla) de los demás electrones. En general, Zefect está dada por:

Zefect = Z – σ

Donde σ (sigma) es la constante de apantallamiento. La constante de apantallamiento es mayor que cero pero menos que Z.

Una forma de ilustrar como los electrones sirven de pantalla a los electrones del orbital próximo siguiente es considerar las cantidades de energía requeridas para extraer dos electrones del átomo de helio. Los experimentos muestran que se necesitan 3.94x10-18J para extraer el primer electrón y 8.72x10-18J para extraer el segundo. No hay apantallamiento una vez que se extrae

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