Periodicidad

de hechos separados si no fuera porque los científicos han descubierto muchas semejanzas que se repitan de manera regular en el comportamiento de los diferentes elementos químicos, y por que han desarrollado diversas teorías que tratan de explicarlas, esto permite comprender no solo el comportamiento químico de los elementos, si no también de los innumerables compuestos que forman.

Al observar semejanzas físicas y químicas entre los elementos conocidos, fue necesario encontrar un sistema que permitiera ordenarlos y agruparlos. Entre los sistemas de clasificación que se han propuesto, debe mencionarse el de Mendeleiev, quien señaló que las propiedades de los elementos son función periódica de sus pesos atómicos.

Esta tabla periódica conste de 7 periodos (arreglo horizontal) y 18 columnas llamadas grupos (arreglo vertical), que están subdivididos en subgrupos A y B.

Años más tarde, Werner modificó la clasificación de Mendeleiev, separando los subgrupos A y B. La “tabla larga” de Werner es una de las que más se utilizan actualmente, con algunas adaptaciones, y coincide con las configuraciones electrónicas de los elementos.

Este sistema periódico se rige por la ley periódica de Moseley: las propiedades de los elementos son función periódica de sus números atómicos.

Moseley demostró experimentalmente que en el átomo existe una cantidad fundamental que varía en forma escalonada de un elemento a otro y que fue llamada “número atómico”.+

HISTORIA DEL SISTEMA PERIODICO

Triadas de Dobereiner

A principios del Siglo XIX, Dalton propuso su teoría atómica, y años más tarde, Proust formuló que las masas atómicas de los elementos son múltiplos de la masa del hidrógenos. Una consecuencia de estos hechos fue el descubrimiento de un gran numero de elementos. A medida que el número de elementos conocidos aumenta se observaron semejanzas físicas y químicas entre ellos y fue necesario encontrar un sistema que permitiera ordenarlos y agrupar aquellos que tuvieran un comportamiento similar.

La primera clasificación basada en las propiedades atómicas fue propuesta por Dobereiner, quien en 1817 informó que existía cierta relación entre los pesos atómicos de los elementos químicamente análogos cuando se agrupan en tríadas, es decir, en grupos de tres, y presentan dos situaciones.

1.- Sus pesos atómicos son casi idénticos

2.- El peso del elemento central tiene un valor muy cercano al promedio de los otros dos.

Fe, Co, Ni Ca, Sr, Ba

Cl, Br, I Li, Na, K

Clasificación de Newlands

En 1863, el químico inglés J. A. Newlands vislumbró algunas de las bases de las clasificaciones periódicas que propuso en su ley de las octavas :

" si se ordenan los elementos de acuerdo con sus pesos atómicos, el octavo elemento contado a partir de uno de ellos, es una especie de repetición del primero , como la octava nota en la escala musical " .

I II III IV V VI VII VIII

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al - - - - -

Tablas de Tablas de Mendeleiev y Meyer

En 1869, el químico alemán J. L. Meyer y el químico ruso D. I. Mendeleev presentaron, en forma independiente, clasificaciones periódicas muy semejantes basadas en el incremento del peso atómico.

El término periódico significa repetición a intervalos regulares y en estas clasificaciones los elementos se han agrupado basándose en las similitudes de sus propiedades y en el incremento de los pesos atómicos.

En el tiempo de Mendeleev se conocían 63 elementos, cuyas combinaciones producían millares de compuestos. Para ordenarlos, cortó 63 cuadros de cartón y y escribió en cada uno el nombre de uno de los elementos, su peso atómico y sus características principales, ordenándolos de distintas maneras hasta que en 1869 encontró un arreglo natural que empezaba con el hidrógeno, que es el más ligero, y terminaba con el uranio, cuyos átomos eran los más pesados, entre ellos se encontraban clasificados los demás y había un incremento gradual de los pesos atómicos.

Las propiedades de cualquiera de los elementos dependían del lugar que ocupaba en el ordenamiento periódico.

REIHEN Grupo I - R2O Grupo II - RO Grupo III - R2O3 Grupo IVRH4 RO2 Grupo VRH3 R2O5 Grupo VIRH2 RO3 GrupoVII RH R2O7 Grupo VIII - RO4

1 H = 1

2 Li = 7 Be = 9.4 B = 11 C = 12 N = 14 O = 16 F = 19

3 Na = 23 Mg = 24 Al = 27.3 Si = 28 P = 31 S = 32 Cl = 35.5

4 K = 39 Ca = 40 ? = 44 Ti = 48 V = 51 Cr = 52 Mn = 55 Fe= 56 ,Co = 59

Ni = 59 , Cu = 63

5 ( Cu =63) Zn = 65 ? = 68 ? = 72 As = 75 Se = 78 Br = 80

6 Rb = 85 Sr = 87 ? Yt = 88 Zr = 90 Nb = 94 Mo = 96 ? = 100 Ru=104,Rh=104

Pd=106, Ag=108

7 (Ag =108) Cd = 112 In = 113 Sn = 118 Sb = 122 Te = 125 I = 127

8 Cs = 133 Ba = 137 ?Di = 138 ?Ce =140 - - - -

9 - - - - - - - -

10 - - ?Er = 178 ?La = 180 Ta = 182 W = 184 - Os=195,Ir=197

Pt=198,Au=199

11 (Au=199) Hg = 200 Tl = 204 Pb = 207 Bi = 208 - - -

12 - - - Th = 231 - U = 240 - -

Fig. 1 Tabla periódica Publicada por Mendeleev en 1872 ( Annalen der Chemie und Pharmacie ).

Mendeleev propuso una ley periódica :

" cuando los elementos se estudian en orden creciente de sus pesos atómicos, la similitud de las propiedades ocurre periódicamente, es decir, las propiedades de los elementos son función periódica de sus pesos atómicos "

Por lo tanto, ordenó de tal manera los elementos, que aquéllos similares aparecen en columnas verticales llamadas grupos.

Al aplicar sus conceptos en la elaboración de la tabla periódica, llegó a la conclusión de que algunos elementos parecían no tener un lugar apropiado a su peso atómico, como sucede con el argón (Ar) y el potasio (K) , cuyos pesos atómicos son 39.95 y 39.102 , entre otros ejemplos, como el Cobalto (Co) y el níquel (Ni), así como el telurio (Te) y el yodo (I) .Sin embargo, colocó a estos elementos en el sitio adecuado al hacer transposiciones porque consideró que elementos con propiedades físicas y químicas semejantes debían ser miembros de un mismo grupo.

Para que elementos similares aparecieran uno después de otro, Mendeleev tuvo que dejar espacio para elementos aún no descubiertos. De las propiedades de los elementos conocidos dedujo las de tres elementos que no se conocían. Más tarde, al descubrirse el escandio, elgalio y el germanio , sus propiedades resultaron muy parecidas a las previstas por Mendeleev , quien también pronosticó la existencia de los gases nobles ( He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ) . Mendeleev encontró una secuencia en la variación de las propiedades de los elementos en los períodos (arreglo horizontal) y una similitud

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