Ley Periódica de los Elementos

INDICE

OBJETIVOS

Objetivos generales:

• El objetivo fundamental de la presente práctica de laboratorio es el de realizar un estudio experimental de la Ley Periódica de los Elementos. Esto lo realizaremos mediante diversas pruebas químicas y físicas de las distintas series de elementos de la tabla periódica.

Objetivos específicos:

• Efectuar los estudios de las propiedades físicas y químicas de los principales elementos alcalinos térreos, anfóteros, metales de transición y halógenos.

• Aplicar la teoría de balanceo de las ecuaciones químicas iónicas, moleculares correspondiente a las diferentes reacciones químicas.

IINTRODUCCIÓN

La tabla periódica se ha vuelto tan familiar que forma parte del material didáctico para cualquier estudiante, más aún para estudiantes de química, medicina e ingeniería. De la tabla periódica se obtiene información necesaria del elemento químico, en cuanto se refiere a su estructura interna y propiedades, ya sean físicas o químicas.

La actual tabla periódica moderna explica en forma detallada y actualizada las propiedades de los elementos químicos, tomando como base a su estructura atómica.

Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican en metales y no metales. Hay más elementos metálicos que no metálicos. Los mismos elementos que hay en la tierra existen en otros planetas del espacio sideral. El estudiante debe conocer ambas clases, sus propiedades físicas y químicas importantes; no memorizar, sino familiarizarse, así por ejemplo familiarizarse con la valencia de los principales elementos metálicos y no metálicos, no en forma individual o aislada, sino por grupos o familias (I, II, III, etc.) y de ese modo aprender de manera fácil y ágil fórmulas y nombres de los compuestos químicos, que es parte vital del lenguaje químico.

Es por ello que invitamos a usted a dar una lectura al presente trabajo, con el motivo que se entere de los diferentes comportamientos que tienen los elementos y compuestos químicos en procesos de laboratorio, e incluso, que suceden en la vida real.

MARCO TEORICO

El químico ruso Dmitri Mendeléiev propuso la tabla periódica de los elementos, que agrupaba a éstos en filas y columnas según sus propiedades químicas. Inicialmente, los elementos fueron ordenados por su peso atómico. A mediados del siglo XIX, cuando Mendeléiev hizo esta clasificación, se desconocían muchos elementos; los siguientes descubrimientos completaron la tabla, que ahora está ordenada según el número atómico de los elementos (el número de protones que contienen).

El Sistema periódico o Tabla periódica es un esquema de todos los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos. El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos. Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6. El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.

Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica fueron clasificados tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras "A" o "B", en donde la "B" se refiere a los elementos de transición. En la actualidad ha ganado popularidad otro sistema de clasificación, que ha sido adoptado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, siglas en inglés). Este nuevo sistema enumera los grupos consecutivamente del 1 al 18 a través de la tabla periódica.

LEY PERIÓDICA

Esta ley es la base de la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y químicas de los elementos tienden a repetirse de forma sistemática conforme aumenta el número atómico.

Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo VIIA), exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia -1.

GRUPOS:

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes largos, que muchos de estos grupos correspondan a conocidas familias de elementos químicos: la tabla periódica se ideó para ordenar estas familias de una forma coherente y fácil de ver.

Numerados de izquierda a derecha utilizando números arábigos, según la última recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC) de 1988 y entre paréntesis según el sistema estadounidense, los grupos de la tabla periódica son:

• Grupo 1 (I A): los metales alcalinos

• Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos.

• Grupo 3 (III B): familia del Escandio (tierras raras yactinidos).

• Grupo 4 (IV B): familia del Titanio.

• Grupo 5 (V B): familia del Vanadio.

• Grupo 6 (VI B): familia del Cromo.

• Grupo 7 (VIIB): familia del manganeso. • Grupo 8 (VIII B): familia del Hierro.

• Grupo 9 (VIII B): familia del Cobalto.

• Grupo 10 (VIII B): familia del Níquel.

• Grupo 11 (I B): familia del Cobre.

• Grupo 12 (II B): familia del Zinc.

• Grupo 13 (III A): los térreos.

• Grupo 14 (IV A): los carbono ideos.

• Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos .

• Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos .

• Grupo 17 (VII A): los halógenos.

• Grupo 18 (VIII A): los gases nobles.

PERIODOS:

1s

2s 2p

3s 3p

4s 3d 4p

5s 4d 5p

6s 4f 5d 6p

7s 5f 6d 7p

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su número atómico se van llenando en este orden:

Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica y da forma a la tabla periódica. Los electrones situados en niveles más externos determinan en gran medida las propiedades químicas, por lo que éstas tienden a ser similares dentro de un mismo grupo, sin embargo la masa atómica varía considerablemente incluso entre elementos adyacentes. Al contrario, dos elementos adyacentes de mismo periodo tienen una masa similar, pero propiedades químicas diferentes.

La tabla periódica consta de 7 períodos:

• Período 1

• Período 2

• Período 3

• Período 4

• Período 5

• Período 6

• Período 7

BLOQUES:

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

Los bloques o regiones se denominan 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

• Bloque g (bloque hipotético)

PROPIEDADES PERIODICAS

El lugar que ocupe un elemento químico en la tabla periódica depende de las propiedades que presente, las cuales se repiten a través de los periodos, no en valor sino en intensidad. Los elementos químicos tienen varias propiedades periódicas, entre las cuales están:

a. Numero atómico.

b. Numero de masa o numero másico.

c. Masa atómica o peso atómico.

d. Estructura electrónica.

e. Valencia

f. Energía de ionización.

g. Afinidad electrónica.

h. Electronegatividad.

INPORTANCIA DE LA TABLA PERIODICA

• Nos permite conocer la estructura del átomo, ya que la tabla nos proporciona el peso atómico y el numero atómico

• Nos permite conocer si los elementos son metales, o no metales o anfóteros

• Sintetiza el conocimiento de los elementos

• El valor de la TP está en que puede predecir los elementos no descubiertos

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

MATERIALES:

Bagueta

Luna de reloj

Pipeta

Tubos de ensayo

Vaso de precipitación

Fósforos

Balanza analítica

Mechero de bunsen

REACTIVOS:

Fenolftaleína

Agua destilada

Cloruro de sodio

Sodio metálico

Magnesio metálico

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