Unidad 2 Elementos químicos y su clasificación

Unidad 2

Elementos químicos y su clasificación

En este mundo tan globalizado y algo caótico siempre se ha necesitado de tener un orden, por ello surgió la necesidad de ir clasificando todo lo que está a nuestro alrededor, por ejemplo: podemos iniciar con cosas tan sencillas como nuestra ropa la separamos en secciones de camisas, pantalones, calcetines; comida está en productos enlatados, pastas, cereales, frutas, verduras, carnes y así sucesivamente podemos ir clasificando nuestras cosas, esto nos permite utilizarlas de la mejor manera y encontrarlas cuando las necesitamos. Entonces lo mismo sucede en la ciencia surge la necesidad de una clasificación que permita estudiar con mayor precisión a los elementos químicos.  

2.1 Características de la clasificación periódica de los elementos

En 1913 Henry Moseley demostró experimentalmente que  la identidad química del átomo dependía de la cantidad de protones, es decir, las propiedades físicas y químicas de las sustancias varian periódicamente en función a su número atómico, a partir de estas aportaciones el químico alemán J. Wener, en base a la ley de Moseley y la distribución electrónica de los elementos y tomando como referencia la Tabla de Mendeleiev reestructura diseñando una nueva tabla.

Dicha tabla constaba de 109 elementos ordenados según por el numero atómico creciente, en 7 periodos y 16 grupos (8 grupos A y 8 grupos B). Siendo el primer elemento Hidrogeno (Z = 1) y el último reconocido hasta el momento meitnerio (Z = 109); pero se tienen sintetizados hasta el elemento 118.

Los periodos son las líneas horizontales que van en un orden creciente de izquierda a derecha. Estos elementos difieren en propiedades, pero tienen la misma cantidad de niveles en su estructura atómica. Cada uno inicia con un metal alcalino y termina con un gas noble, estando el séptimo incompleto (no contaba con los elementos sintéticos). El sexto periodo es el que posee mayor cantidad de elementos siendo el más largo.

Los grupos o familias se encuentran localizados en columnas y van en orden creciente de arriba hacia abajo tomando en cuenta su número atómico. Estos elementos presentan similar disposición de sus electrones externos; de allí que forman familias de elementos con propiedades químicas similares. Clasifica a los elementos en dos grandes grupos A y B

Grupos “A”

Están formados por los elementos representativos donde los electrones externos o electrones de valencia están en orbitales “s” o “p”; por lo tanto sus propiedades dependen de estos orbitales.

Las propiedades de los elementos representativos dentro del grupo o familia varían de manera muy regular, a ello se debe el nombre de elemento representativo.

Grupo “B”

Están formados por los  elementos de transición, en cuyos átomos el electrón de mayor energía relativa están en orbitales “d” o “f”; y sus electrones de valencia se encuentran en orbitales “s” (del último nivel) y orbitales “d” o “f”; por lo tanto sus propiedades químicas dependen de estos orbitales.

Se denominan elementos de transición, porque se consideran como tránsito entre elementos metálicos de alta reactividad que forman generalmente bases fuertes (IA y IIA) y los elementos de menor carácter metálico que poseen más acentuado su tendencia a formar ácidos (IIIA, IVA, … VIIA).

El grupo VIIIB abarca tres columnas (familia del Fe, Co y Ni). Los elementos del grupo IB (Cu, Ag, Au), así como también los elementos del grupo VIB (Cr y Mo) no cumplen la distribución electrónica.

Los elementos del mismo grupo generalmente difieren en sus propiedades. Los elementos de transición interna (tierras raras), poseen electrones de mayor energía relativa en orbitales “f” y pertenecen al grupo IIIB; a estos se les denomina lantánidos y actínidos, cuya abundancia en la naturaleza es muy escasa y muchas veces solo se encuentran en forma de trazas combinados con otros elementos, razón por lo cual se llama “tierras raras”.

Lantánidos (lantanoides): comienza con lantano (Z=57) y termina en lutecio (Z=71), poseen propiedades semejantes al lantano.

Actínidos (actinoides): comienza con el actinio (Z=87) y termina con lawrencio (Z=103), poseen propiedades semejantes al actinio

2.2 Tabla periódica

A principios del siglo XIX ya se conocía 20 elementos químicos y el científico John Dalton propone una simbología y una masa aproximada para estos elementos, pero desde ese momento surge la inquietud y entusiasmo de descubrir nuevos elementos. Para 1829 wolfahg Döbereiner propuso que los elementos se podían clasificar en tres razón por el cual toma el nombre de triadas, una de las triadas estaba conformada por Calcio, Estroncio y Bario debido a que reaccionaban de forma semejante. En 1864 el inglés John Alexander Newland descubre una nueva clasificación al darse cuenta que se podían ordenar de manera creciente a sus masas atómicas agrupándolos en 8 debido a que el octavo presentaba características semejantes al primero y se iniciaba con un nuevo grupo, a esta clasificación se le conoce como la Ley de las octavas. En 1860 Stanislao Cammizzaro propone el cálculo de las masas atómicas de los elementos a través del método de Amadeo Avogadro.

Fue en 1865 cuando Dimitri Mendeleiev al conseguir la catedra de química en la Universidad de San Petersburgo, se dio a la tarea de escribir un libro “Principios de Química”, en él se recopila toda la información de los 61 elementos conocidos en ese época, pero al realizar este escrito se da cuenta de que era necesario buscar un orden que explicara las propiedades físicas y químicas de las sustancias dándose a la tarea de realizarlo, así predice la existencia de elementos que aún no eran conocidos indicando sus características y posición dentro de la clasificación que el presenta en ese momento. Por sus aportaciones a Mendeleiev  se le conoce como el padre de la Tabla periódica y su clasificación es la base de la  actual.  

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