Tabla Periodica

MARCO TEORICO

Tabla periódica

Cuando a principios del siglo XIX se midieron las masas atómicas de una gran cantidad de elementos, se observó que ciertas propiedades variaban periódicamente en relación a su masa.

De esa manera, hubo diversos intentos de agrupar los elementos, todos ellos usando la masa atómica como criterio de ordenación.

Primeras clasificaciones de la tabla periódica

Triadas de Döbereiner (1829):

Buscaba tríos de elementos en los que la masa del elemento intermedio es la media aritmética de la masa de los otros dos. Así se encontraron las siguientes triadas:

Cl, Br y I; Li, Na y K; Ca, Sr y Ba; S, Se y Te…

Anillo de Chancourtois (1862).

Coloca los elementos en espiral de forma que los que tienen parecidas propiedades queden unos encima de otros.

Octavas de Newlands (1864).

Entre 1850 y 1865, fueron descubiertos nuevos elementos, haciéndose además grandes avances en la determinación de los pesos atómicos, pudiendo darse valores más acertados y precisos a los pesos atómicos de los elementos ya conocidos, y valores correctos a los recién descubiertos.

Esta ley mostraba un orden de los elementos químicos, a los cuales,agrupaba por familias o grupos, que compartían propiedades muy similares entre sí, y clasificados por periodos de ocho elementos, en los cuales las propiedades iban cambiando progresivamente.

En 1865, el químico inglés John Alexander Reina Newlands, intentó solucionar el problema del comportamiento periódico de los elementos, colocando los elementos más ligeros en orden creciente según sus pesos atómicos de la siguiente manera:

Li Be B C N O F

Na Mg Al Si P S Cl

K Ca

Newlands se dio cuenta que el octavo elemento se asemejaba al primero, así como el noveno era similar al segundo, etc. A esta observación se le llama, “Ley de las octavas de Newland”, en honor al químico inglés.

Como cada ocho elementos, aparecía otro elemento de iguales propiedades, a Newlands se le ocurrió hacer la comparación entre sus octavas, con las octavas musicales, observando que la periodicidad de las octavas químicas, sugería una armonía como si de música se tratase. Dicha comparación, a pesar de ser idílica y atractiva, carecía de validez alguna, pero fue por ella que a su clasificación le dio el nombre de Octavas de Newlands.

Posteriormente se descubrió una familia de compuestos inertes, formada por el helio, neón, argón, kriptón, y xenón, o lo que es lo mismo, el grupo de los gases nobles. Este descubrimiento transformó a las octavas de Newlands, en novanas.

Los esfuerzos de Newlands, supusieron un gran paso con buena dirección, en los que a clasificación de elementos se refería pero, sin embargo, pueden destacarse tres grandes críticas a su esquema clasificatorio:

No existía un lugar indicado para los elementos recientemente descubiertos.

No tuvo mucha consideración con los pesos atómicos, ni siquiera realizó una estimación aproximativa de los valores más probables.

Algunos elementos no encajaban en el esquema de Newlands , como por ejemplo , el cromo, que quedaba mal posicionado bajo el aluminio, y el magnesio, que es un metal, venía colocado bajo el fósforo que es un no metal, así como el hierro que tratándose de un metal, se encontraba debajo del azufre (no metálico), así que tanto éstos, como otros elementos, no encajaban de ninguna manera en el esquema.

Esta clasificación, o regla de ordenación, a partir del calcio en adelante, no se cumplía, por lo que no fue destacada por la comunidad científica, la cual incluso se burló de dicha clasificación, pero 23 años después, fue finalmente reconocida por la Royal Society, otorgando a Newland la medalla Davy, que era la más alta condecoración dada por esta sociedad.

Las tres primeras filas de la tabla de Newlands, en cuanto a puntos de ebullición y fusión, se puede comparar a la tabla periódica actual.

Clasificación de Mendeleiev (1969).

La clasificación de Mendeleiev es la más conocida y elaborada de todas las primeras clasificaciones periódicas.

Clasificó los 63 elementos conocidos hasta entonces utilizando el criterio de masa atómica usado hasta entonces.

Hasta bastantes años después no se definió el concepto de número atómico puesto que no se habían descubierto los protones.

Dejaba espacios vacíos, que él consideró que se trataba de elementos que aún no se habían descubierto.

No se conocían los gases nobles y no se dejó espacio para ellos

LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL

La contribución de Moseley en 1913 ordenó los elementos de la tabla periódica usando como criterio de clasificación el número atómico.

Enunció la “ley periódica”: "Si los elementos se colocan según aumenta su número atómico, se observa una variación periódica de sus propiedades físicas y químicas".

Hay una relación directa entre el último orbital ocupado por un e– de un átomo y su posición en la tabla periódica y, por tanto, en su reactividad química, fórmula estequiometria de compuestos que forma...

Se clasifica en cuatro bloques:

Bloque “s”: (A la izquierda de la tabla). Se llena el orbital s del número cuántico n del mismo periodo, grupos 1y 2

Bloque “p”: (A la derecha de la tabla). Se llenan los orbitales p del número cuántico n, grupos 13 a 18

Bloque “d”: (En el centro de la tabla). Se llenan los orbitales d del número cuántico (n-1), grupos 3 a 12

Bloque “f”: (En la parte inferior de la tabla) .Se llenan los orbitales f del número cuántico(n-2), lantánidos y actínidos.

LA CLASIFICACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL

La tabla periódica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.

Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio atómico y el radio iónico.

Hacia arriba y a la derecha aumenta la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad.

Grupos:

Las familias o grupos de la tabla periódica se pueden agrupar en dos subgrupos:

Subgrupo A: Elementos con los niveles internos llenos y el nivel externo incompleto

Subgrupo B: Elementos de transición.

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

Grupo 4 (IV B): familia del Titanio

Grupo 5 (V B): familia del Vanadio

Grupo 6 (VI B): familia del Cromo

Grupo 7 (VII B): 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 carbonoideos

Grupo 15 (V A): los nitrogenados

Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos

Grupo 17 (VII A): los halógenos

Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

Variación de Z en la tabla periódica

Varía poco al aumentar Z en los e– de valencia de un mismo grupo

Aunque hay una mayor carga nuclear también hay un mayor apantallamiento.

Consideraremos que en la práctica cada e– de capa interior es capaz de contrarrestar el efecto de un protón.

Crece hacia la derecha en los elementos de un mismo periodo.

Debido al menor efecto pantalla de los e– de la última capa y al mayor Z.

Variación de la reactividad en la tabla periódica

Los metales serán tanto más reactivos cuando pierdan los e– con mayor facilidad

Cuanto menor Z* y mayor distancia al núcleo Ej. El e– 4s del K es más reactivo que el 3s del Na.

Los no-metales serán más reactivos cuando los e– que entran sean más atraídos

A mayor Z* y menor distancia al núcleo. El e– que capture el F será más atraído que el que capture el O o el Cl.

Propiedades periódicas

Radio atómico:

Se define como: “la mitad de la distancia de dos átomos iguales que están enlazados entre sí”.Por dicha razón, se habla de radio covalente y de radio metálico según sea el tipo de enlace por el que están unidos. Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo de enlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina que formen los metales.

Variaciones del radio atómico en un grupo y en un periodo en la tabla periódica:

En un grupo, el radio aumenta al aumentar el periodo, pues existen más capas de electrones.

En un mismo periodo disminuye al aumentar la carga nuclear efectiva (hacia la derecha).Es debido a que los electrones de la última capa estarán más fuertemente atraídos.

AUMENTO DEL RADIO ATOMICO

ENERGIA DE IONIZACION

Definición: Cantidad de energía necesaria para separar el electrón más externo de un átomo en estado fundamental, en fase gaseosa y a presión y temperatura estándar. Son siempre valores

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