martes, 26 de febrero de 2013

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS




Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, nos dimos cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece.

Clasificaciones de los elementos químicos 

 

Döbereiner 

 

Este químico alcanzó a elaborar un informe que mostraba una relación entre la masa atómica de ciertos elementos y sus propiedades en 1817. Él destaca la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tríos que él denomina “tríadas”. La tríada del cloro, del bromo y del yodo es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. En 1850 pudimos contar con unas 20 tríadas para llegar a una primera clasificación coherente. 


 

Chancourtois y Newlands

 

En 1862 Chancourtois, geólogo francés, pone en evidencia una cierta periodicidad entre los elementos de la tabla. En 1864 Chancourtois y Newlands, químico inglés, anuncian la Ley de las octavas: las propiedades se repiten cada ocho elementos. Pero esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio. Esta clasificación es por lo tanto insuficiente, pero la tabla periódica comienza a ser diseñada.

 

 

Meyer 

 

En 1869, Meyer, químico alemán, pone en evidencia una cierta periodicidad en el volumen atómico. Los elementos similares tienen un volumen atómico similar en relación con los otros elementos. Los metales alcalinos tienen por ejemplo un volumen atómico importante. 

 

Mendeleïev

 

En 1869, Mendeleïev, químico ruso, presenta una primera versión de su tabla periódica en 1869. Esta tabla fue la primera presentación coherente de las semejanzas de los elementos. El se dio cuenta de que clasificando los elementos según sus masas atómicas se veía aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos. La primera tabla contenía 63 elementos.





Esta tabla fue diseñada de manera que hiciera aparecer la periodicidad de los elementos. De esta manera los elementos son clasificados verticalmente. Las agrupaciones horizontales se suceden representando los elementos de la misma “familia”. 

Para poder aplicar la ley que él creía cierta, tuvo que dejar ciertos huecos vacíos. Él estaba convencido de que un día esos lugares vacíos que correspondían a las masas atómicas 45, 68, 70 y 180, no lo estarían más, y los descubrimientos futuros confirmaron esta convinción.

Tabla periódica moderna


La tabla de Mendeleïev condujo a la tabla periódica actualmente utilizada.
Un grupo de la tabla periódica es una columna vertical de la tabla. Hay 18 grupos en la tabla estándar. El hecho de que la mayoría de estos grupops correspondan directamente a una serie químmica no es fruto del azar. La tabla ha sido inventada para organizar las series químicas conocidas dentro de un esquema coherente. La distribución de los elementos en la tabla periódica proviene del hecho de que los elementos de un mismo grupo poseen la misma configuración electrónica en su capa más externa.




 

Características que encontramos en la tabla periódica

 

Nombre

Procede del nombre, generalmente, latino. Los nombres de los elementos se corresponden con nombres de científicos famosos, nombres mitológicos, lugares donde se descubrieron,.... Hay problemas con los nombres de los elementos 104-109 entre la American Chemical Society (ACS) y la International Union for Pure and Applied Chemistry (IUPAC)(1). La ACS usa el nombre que hace referencia a su descubridor, mientras que la IUPAC ha decidido dejar el asunto del nombre a un grupo de 20 miembros.

Símbolo

 

Todos los elementos tienen un símbolo. El símbolo atómico de un elemento sirve para representarlo y consta de una letra mayúscula y ninguna, una o dos minúsculas que proceden de su nombre o de su nombre latino. Por ejemplo, el hierro tiene como símbolo "Fe" que procede del latín "ferrum". El silicio tiene como símbolo "Si". 


Clasificación

 

Aquí se trata de situar al elemento en el grupo o familia de elementos con propiedades parecidas: estructura electrónica de la última capa semejante, metal, no metal o metaloide, etc.. En la clasificación se indican las propiedades del elemento. En éste, se clasifican de varias formas: por grupos o familias, siendo estos grupos o familias:
  •     Grupo 1 o Metales alcalinos
  •     Grupo 2 o Metales alcalinotérreos
  •     Grupos 3 a 12 o Metales de transición
  •     Grupo 13 o Elementos térreos
  •     Grupo 14 o Elementos carbonoides
  •     Grupo 15 o Elementos nitrogenoides
  •     Grupo 16 o Elementos calcógenos o anfígenos
  •     Grupo 17 o Halógenos
  •     Grupo 18 o Gases nobles
Para incluir otras propiedades, se habla de otros grupos:
  •     Parte de los grupos 13 al 16 u Otros metales
  •     Parte de los grupos 14 al 16 o Metaloides
  •     Parte del grupo 1 y del 13 al 17 o No Metales
  •     Parte del grupo 3 o Tierras raras
    Grupos 1, 2 y del 13 al 18 o Elementos representativos.


Número Atómico

 

Cada átomo se caracteriza por un número atómico. El número atómico es un número igual a la cantidad de protones que contiene su núcleo. Este número diferencia a un elemento de los demás. Es también igual a la cantidad de electrones de un átomo neutro del elemento. Por ejemplo, el actinio (Ac) tiene número atómico 89; esto quiere decir que el actinio tiene 89 protones en su núcleo.

Masa Atómica

 

La masa atómica es la masa de un átomo del elemento expresada en unidades de masa atómica (u.m.a.)(2). Es casi igual que el número de protones más el de neutrones de su núcleo. Esto es así, porque tanto protones como neutrones tienen una masa relativa prácticamente igual a la unidad (en uma) y la masa de los electrones es casi insignificante. Puesto que no todos los átomos tienen un sólo isótopo (3), la masa atómica es la masa ponderal media (4) de todos los isótopos (se tiene en cuenta la abundancia de cada uno). Por ejemplo: si tomamos una muestra de hidrógeno, (H), el 99,984% de los átomos corresponden al isótopo 1-H, el 0,0156% corresponden a 2-H y el 0% al 3-H. Puesto que el 1-H tiene un protón y ningún neutrón, su masa aproximada es 1.

Número de protones/electrones

 

El número de protones de cualquier átomo es igual que su número atómico. Si los átomos son neutros, puesto que el protón tiene una carga positiva y el electrón una negativa, deben poseer el mismo número de protones y de electrones. Una partícula que no sea neutra es un ion. Puesto que el número de protones no puede cambiar, los iones se forman al variar el número de electrones: por ganancia (aniones: iones negativos) o pérdida (cationes: iones positivos).

Número de neutrones (Isótopo-nº)

 

El número de neutrones de un átomo es igual a la masa atómica del átomo redondeada al entero más próximo (número másico) menos el número de protones. Esto se debe a que neutrones y protones tienen una masa atómica aproximada de 1 u.m.a.(2). Puesto que los elementos tienen más de un isótopo(3), el número de neutrones que se menciona en la hoja de cada elemento corresponde al isótopo más abundante del elemento.

Electronegatividad

 

Definida por vez primera por Linus Pauling; aquí se usa su escala. Es la tendencia que tiene un átomo de atraer hacia sí los electrones de su enlace con otro átomo. La diferencia de electronegatividades entre los átomos que se unen, puede servir para establecer el tipo de enlace entre ellos. Está relacionada con la afinidad electrónica y la energía de ionización del elemento, de forma que si el elemento tiene altos valores de ambas, tiene también alta electronegatividad y es no metal.

Energía o potencial de ionización

 

La primera energía de ionización es la energía necesaria para arrancar un electrón a un átomo en estado gaseoso y transformarlo en un ion monopositivo.
Los factores de que depende el potencial de ionización son:

  •     La distancia al núcleo del electrón que se pierde. En general, la energía de ionización de un átomo depende del tipo de orbital situado en el nivel más externo en que se encuentre el electrón que se trata de arrancar, decreciendo en el orden s > p > d > f : cuesta más arrancar electrones de s que de f para un mismo nivel energético.
  •     La carga del núcleo
  •     El efecto pantalla de los electrones subyacentes
  •     La proximidad de la estructura externa del átomo a la de los gases nobles (s2p6)

Punto de fusión

 

El punto de fusión de cualquier elemento es la temperatura a la cual el elemento cambia de estado sólido a líquido o al contrario. Esta magnitud se puede emplear para cualquier sustancia, aunque no sea un elemento, como, por ejemplo, el agua. El agua congela (solidifica) y el hielo funde a 0ºC; por tanto el punto de fusión del agua es 0ºC (273 K). El punto de fusión de una sustancia es también el punto de congelación.


Punto de ebullición

 

El punto de ebullición de cualquier elemento es la temperatura a la cual cambia de líquido a vapor o de vapor a líquido. Es función de la presión. Igual que el anterior se emplea para cualquier sustancia. Para el agua el cambio líquido a vapor y al contrario se produce a 100ºC a presión normal. Por tanto el punto de ebullición del agua es 100ºC. El punto de condensación también es 100ºC.


Volumen atómico

 

Volumen que ocupa un mol de átomos de un elemento. Se ha determinado dividiendo la masa molar (g/mol) por la densidad (g/cm3) a 20ºC (sólidos y líquidos) o en el punto de ebullición (gases). Se dan tablas y gráficos para ver la variación de esta propiedad periódica. Las gráficas indican que los elementos del mismo grupo ocupan lugares análogos en las mismas, siendo los alcalinos los que están en los puntos más altos y los metales de transición, en los mínimos.


Erick Núñez Nº 21 - Kevin Ramirez Nº 28