Química toda una Ciencia: TABLA PERIÓDICA

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

La tabla periódica es un esquema que incluye a los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos.

El primer periodo (la primera hilera), que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos.

Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6.

El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.

Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica se clasifican tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras 'A' o 'B', en donde la 'B' se refiere a los elementos de transición.

Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo VIIA, exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia -1.

HISTORIA

La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:

1. El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.

2. El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.

3. La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso atómico") y, posteriormente, ya en el siglo XX, de número atómico.

4. Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los elementos.

AGRUPACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA

METALES ALCALINOS

Los metales alcalinos corresponden al Grupo 1 de la Tabla Periódica (anteriormente grupo I A).

Como ya sabemos los compuestos del grupo de los alcalinos son: el hidrógeno, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y Francio.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Los metales alcalinos son aquellos que están situados en la primera columna de la tabla periódica. Son siete y se llaman: Hidrógeno, Litio, Sodio, Potasio, Rubidio Cesio y Francio. Empecemos por las propiedades generales:

1. Al reaccionar con agua, estos metales forman hidróxidos.

2. Son metales blandos.

3. Al cortarlos o fundirlos se observa su color plateado y su brillo metálico.

4. Los metales alcalinos son de baja densidad.

5. Son blanco-plateados, con puntos de fusión bajos

(debido a las fuerzas de enlace débiles que unen sus átomos) que decrecen según se desciende en el grupo y blandos, siendo el litio el más duro.

6. Estos metales son los más reactivos químicamente, por ello, esta clase de metales no se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino en forma de compuestos, generalmente sales.

7. Su configuración electrónica muestra un electrón en su capa de valencia

8. Son muy electropositivos: baja energía de ionización. Por tanto, pierden este electrón fácilmente (número de oxidación +1) y se unen mediante enlace iónico con otros elementos.

METALES ALCALINOTÉRRIDOS

Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos que forman una familia. Estos elementos se encuentran situados en el grupo 2 de la tabla periódica y son los siguientes:berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Este último no siempre se considera, pues es radiactivo y tiene una vida media corta.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Los metales alcalinotérreos presentan carácter metálico, intenso brillo y buena conductividad. Son más duros que los alcalinos pero, al igual que éstos, pueden ser cortados con un cuchillo. Sus puntos de fusión son más elevados que los puntos de fusión de los metales alcalinos.

Los metales alcalinotérreos son poderosos agentes reductores. El berilio presenta propiedades químicas lógicamente diferentes a las de los demás elementos del grupo, forma compuestos predominantemente covalente. Los restantes metales alcalinotérreos forman compuestos iónicos, a excepción del magnesio, que tiende a formar también compuestos covalentes.

METALES DE TRANSICIÓN

En la tabla periódica los metales de transición están localizados entre los grupos 2A y 3A (excluyendo estos). Se definen como elementos cuyos átomos correspondientes no poseen un orbital “d” más energético totalmente completo o que son capaces de formar cationes con orbital d incompleto.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Poseen buena conductividad térmica y eléctrica, brillo (generalmente dorado o plateado) y a pesar de presentar una amplia variación de dureza y puntos de fusión/ebullición.

El orden de llenado electrónico en los átomos de metales de transición es de acuerdo con el diagrama de Pauling, primero el orbital s de la 4 capa, para continuar con el orbital 3 de la tercera capa. Por tanto para el primer período la regla general de llenado es 3dn-24s2, donde n corresponde al grupo en el cual el metal está inserto (variando de 3 a 11 – de izquierda a derecha).

ANFÓTEROS

Anfótero es la molécula que contiene un radical base y otro ácido, pudiendo así actuar bien como ácido, o bien como base, según el medio en que se encuentre, como sucede con los aminoácidos.

Son también anfóteros por naturaleza los iones intermedios de los ácidos polipróticos.

Las sustancias clasificadas como anfóteras tienen la particularidad de que la carga eléctrica de la parte hidrofílica cambia en función del pH del medio. Actúan como bases en medios ácidos y como ácidos en medios básicos.

HALÓGENOS

Los halógenos son 5 elementos no metálicos. Se encuentran en el grupo 17 (también llamado grupo VIIA en el sistema anterior) de la tabla periódica, estos elementos se encuentran entre los más útiles para la vida moderna. El nombre "halógeno" significa "creador de sales" derivado de la tendencia de estos elementos para unirse a otros elementos para crear las sales más comunes.

NO METALES

Se denomina no metales, a los elementos químicos opuestos a los metales pues sus características son totalmente diferentes. Los no metales, excepto el hidrógeno, están situados en la tabla periódica de los elementos en el bloque p. Los elementos de este bloque son no-metales, excepto los metaloides (B, Si, Ge, As, Sb, Te), todos los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), y algunos metales (Al, Ga,In, Tl, Sn, Pb).

CARACTERÍSTICAS:

1. Su estado físico es sólido a excepción del mercurio que es líquido.

2. Presentan un brillo característico en su superficie (brillo metálico).

3. Son dúctiles (se les puede transformar en alambres) y maleables (se pueden transformar en láminas).

4. Son buenos conductores del calor y la electricidad.

5. Son tenaces (la mayoría de ellos se resisten a la ruptura).

6. Su densidad es elevada si se compara con las de los no metales.

7. Se pueden hacer aleaciones (fundir y mezclar dos o más metales).

GASES NOBLES

Los gases nobles se ubican en el grupo VIIIA en la tabla periodica de los elementos químicos. Los gases nobles se caracterizan ya que presentan propiedades químicas muy similares. La primera indicación de la existencia de los gases nobles fue divulgada por el químico ingles Cavendish, en 1784.

Algunas características de los gases nobles a condiciones normales son:

1. Son gases con un solo átomo (monoatómicos)

2. Son incoloros

3. Presentan reactividad química baja.

LANTÁNIDOS

La serie de lantánidos es el grupo de elementos químicos que siguen al lantano en el grupo IIIB de la tabla periódica. Su distinción atómica es que ocupan en subnivel electrónico 4f.

Sus propiedades físicas y químicas varían de modo ostensible cuando las sustancias derivadas de las tierras raras presentan impurezas o se hallan en combinación con otros elementos, y sus puntos de fusión y ebullición cambian drásticamente. Sin embargo, la escasez en las muestras disponibles y la dificultad en obtener los elementos puros dificulta el estudio de sus propiedades.

ACTÍNIDOS

Los actínidos son los 14 elementos químicos que, tras el actinio, se disponen consecutivamente en la tabla periódica, con números atómicos desde el 89 (actinio) hasta el 103 (laurencio). Su descubrimiento y el estudio de sus propiedades constituyen uno de los capítulos más apasionantes de la ciencia del siglo XX.

Como grupo son significativamente importantes debido a la radioactividad. A pesar que muchos elementos se los pueden encontrar en la naturaleza, la mayoría de los de este grupo, han sido obtenidos artificialmente por el hombre. Entre los elementos más importantes nombramos al uranio y el plutonio que han sido utilizados en la bomba atómica y que actualmente son usados cada vez con mayor frecuencia con el fin de obtener energía eléctrica.

PROPIEDADES DE LA TABLA PERIÓDICA

Potencial de Ionización : energía necesaria para arrancarle un electrón.