La Tabla Periodica

Introducción

Desde hace tiempo cuando apenas se tenía una vaga idea acerca de la química se propuso una idea para ordenar los elementos químicos de forma que se pudiera conocer su uso, las propiedades básicas de cada uno y así tener una forma fácil de explicar su comportamiento en la naturaleza. Conforme se fue desarrollando la química, esta tabla se fue perfeccionando y se observo cierta periodicidad entre los elementos. La tabla periódica que conocemos hoy consta de 118 elementos, y está dividida en periodos (horizontal) y grupos (vertical).

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.

En este trabajo se presentarán las descripciones de cada una de las propiedades periódicas de los elementos en la tabla periódica y la clasificación de los mismos.

Objetivos

General:

Identificar y entender las propiedades periódicas de los elementos químicos.

Específicos:

Conocer la clasificación de los elementos químicos

Saber la importancia, funcionamiento y uso de la tabla periódica.

Desarrollo de la tabla periódica

Los químicos cuando tenían una vaga idea de los átomos y moléculas elaboraron una tabla periódica utilizando las masas atómicas. En 1864 John Newlands observó que cuando los elementos se ordenaban según sus masas atómicas, cada octavo elemento mostraba propiedades semejantes, por lo que estableció la ley de las octavas. Habiendo ordenado los elementos conocidos por su peso atómico y después de disponerlos en columnas verticales de siete elementos cada una, observó que en muchos casos coincidían en las filas horizontales elementos con propiedades similares y que presentaban una variación regular, sin embargo fue rechazada, porque para elementos mayores que el calcio la ley resultó inadecuada (Chang, 2011)

En 1869 el químico alemán Julius Lothar Meyer y el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendelyev propusieron la primera “Ley Periódica”. Meyer al estudiar los volúmenes atómicos de los elementos y representarlos frente al peso atómico observó la aparición en el gráfico de una serie de ondas. Cada bajada desde un máximo (que se correspondía con un metal alcalino) y subido hasta el siguiente, representaba para Meyer un periodo. Utilizando como criterio la valencia de los distintos elementos, además de su peso atómico, Mendelyev presentó su trabajo en forma de tabla en la que los periodos se rellenaban de acuerdo con las valencias (que aumentaban o disminuían de forma armónica dentro de los distintos periodos) de los elementos.

Esta ordenación daba de nuevo lugar a otros grupos de elementos en los que coincidían elementos de propiedades químicas similares y con una variación regular en sus propiedades físicas.

La tabla de Mendelev incluyó 66 elementos.

Luego se descubrió que el orden debería ser en base a la periodicidad observada del radio atómico.. Rutherford calculó el número de cargas positivas que habían en el núcleo de algunos elementos, pero fue Henrry Moseley quien descubrió esta relación, correlacionando con la ecuación √(v=a(Z-b)). Donde v es la frecuencia de rayos X emitidos, a y b son constantes.

La Tabla Moderna actual indica el número atómico junto al símbolo del elemento.( Scerr,2007)

Clasificación periódica de los elementos

Los elementos representativos son los elementos del los grupos 1A al 7A, todos tienen incompletos los subniveles s o p, con excepción del Helio. Los gases nobles son los elementos del grupo 8ª y tienen el subnivel p completamente lleno. Los metales de transición son los elementos de los grupos 1B y 3B hasta 8B, los cuales tienen incompleto el subnivel d, o forman fácilmente cationes con el subnivel d incompleto. Los elementos del grupo 2B, Zn, Cd, Hg, no son elementos representativos ni de transición, no tienen un nombre especial. Los lantánidos y los actínidos algunas veces se denominan elementos de transición del bloque f porque su subnivel f está incompletos.(Gallioni, 1989.)

La reactividad de los elementos está determinada por sus electrones de valencia, que son electrones que ocupan el nivel de energía externo. Todos los electrones que no son de valencia reciben el nombre de electrones internos. La similitud de configuraciones electrónicas de valencia es lo que hace que los elementos de un mismo grupo tengan un comportamiento químico parecido. (Chang, 2011)

Representación de los elementos libres en las ecuaciones químicas

Debido a que los metales no existen en unidades moleculares discretas, siempre se utilizan sus formulas empíricas en las ecuaciones químicas.

El hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y los halógenos existen como moléculas diatómicas por lo que su forma molecular es H2, O2, F2, Cl2, Br2, I2. Todos los gases nobles son especies monoatómicas. (Chang, 2011)

Configuración electrónica de cationes y aniones

Se utiliza el principio de exclusión de Pauli y la regla de Hund para escribir la configuración electrónica de cationes y aniones en su estado fundamental, para esto se agrupa en dos categorías. (Chang, 2011)

Iones derivados de los elementos representativos:

Normalmente tiene una configuración externo de ns2np6. En la formación de un catión a partir de un átomo neutro de un elemento representativo, se pierden uno o más electrones del nivel n más alto ocupado. (Chang, 2011)

Cationes derivados de los metales de transición:

Cuando se forma un catión de un átomo de un metal de transición, los electrones que siempre se pierden primero son los del orbital ns y después de los orbitales (n-1)d. (Chang, 2011)

Variaciones periódicas de las propiedades físicas

Carga nuclear efectiva

“Es la carca 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.” (Chang, 2011)

Eso quiere decir que la carga nuclear es igual al número atómico o sea número de protones en el núcleo del átomo delelemento. El efecto de pantalla depende de los electrones, de tal forma que a mayor número de electrones mayor es el efecto de pantalla.

Z eff = Z-W

La carga nuclear efectiva también aumenta conforme descendemos por un grupo periódico. (Chang, 2011)

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