TABLA PERIODICA

TABLA PERIODICA
La actual tabla periódica es un instrumento en el que se explica en forma detallada
y actualizada las propiedades de los elementos químicos, tomando como base a
su estructura atómica.
Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican en metales, no
metales y metaloides, existiendo en la naturaleza más elementos metálicos que
no metálicos.
El químico ruso Dmitri Mendeléiev propuso la tabla periódica de los elementos,
que agrupaba a éstos en filas y columnas según sus propiedades químicas.
Inicialmente, los elementos fueron ordenados por su peso atómico. A mediados
del siglo XIX, cuando Mendeléiev hizo esta clasificación, se desconocían muchos
elementos; los siguientes descubrimientos completaron la tabla, que ahora está
ordenada según el número atómico de los elementos (el número de protones que
contienen)
En la tabla Periódica como lo hemos mencionado, se distribuyen los elementos en
orden ascendente de números atómicos, de esa manera, tenemos 7 líneas
horizontales llamadas períodos y 18 líneas verticales llamadas grupos. Una
línea gruesa en zigzag que va diagonalmente hacia abajo de la tabla separa los
elementos en metales y no metales. Los elementos que se encuentran al borde de
esa línea en zigzag se les denomina metaloides, estos poseen características
intermedias entre metales y no metales.
Cada
un símbolo,
elemento, es
representado por
que por lo
general es una abreviatura de su nombre, para saber de dónde se deriva el
nombre de algunos elementos, (ir al apéndice A), y para cada elemento existe en
la tabla periódica la información siguiente:
LOS PERIODOS DE LA TABLA PERIODICA
Los períodos están enumerados del 1 al 7 y poseen los elementos que se
detallan:
PERIODO
1
2
3
4
5
6
7
CANTIDAD
DE
ELEMNTOS
incluye 2 elementos
presenta 8 elementos
tiene 8 elementos
agrupa a 1 8 elementos
tiene 18 elementos
consta de 32 elementos
con
los
restantes
elementos
ALGUNOS EJEMPLOS
Hidrogeno (H), Helio (He)
Litio (Li), Oxígeno (O), Nitrógeno (N)
Sodio (Na), Aluminio (Al)
Potasio (K), Calcio (Ca)
Rubidio (Rb), Plata (Ag)
Cesio (Cs), Bario (Ba), Oro (Au),Mercurio (Hg)
Francio (Fr)
Los períodos indican el nivel de energía que tiene un átomo, de esta manera
por ejemplo tenemos el Oxigeno (O), está en el periodo 2, por lo que sus
electrones saltan hasta el segundo nivel de energía; el Mercurio (Hg), lo
encontramos en el periodo 6, por lo que hablamos de un sexto nivel de energía.
EJERCICIO 1: Con ayuda de su Tabla Periódica, indique en qué nivel de
energía están los electrones de los siguientes elementos:
Zr =
N=
Co =
Ag =
K=
Cu =
GRUPOS DE LA TABLA PERIODICA
Los grupos (o familias) de los elementos se numeran del lA al VII A, y del 1 B al VII
B, el período VIII y los gases nobles, aunque en la actualidad se numeran del 1 al
18, por costumbre se siguen llamando grupos A y grupos B.
Los grupos indican el número de electrones de valencia de un átomo, es
decir, los del último nivel energético.
Esto significa que el número del grupo es igual al número de electrones de
valencia. Por ejemplo; Los elementos del grupo III A tienen 3 electrones en el
último nivel, los del grupo II B, tienen 2 electrones en el último nivel.
Los grupos largos tienen nombre propio, tal como se resume en el siguiente
cuadro:
ELEMENTO
REPRESENTATIVO
Hidrogeno (H)
Be (Berilio)
B (Boro)
C (Carbono)
N (Nitrógeno)
O (Oxígeno)
F (Flúor)
He (Helio)
NOMBRE
Familia alcalinos
Familia de los alcalinotérreos
Familia de los térreos
Familia de los carbonoideos
Familia de los nitrogenoides
Familia de los anfígenos
Familia de los halógenos
Familia de los gases nobles o
grupo de los gases inertes
IDENTIFICACION
ELECTRONES
DE VALENCIA
I A
II A
III A
IV A
VA
VI A
VII A
VIII A
1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e-
EJERCICIO 2: Consultando la tabla periódica, indique cuántos electrones tienen
cada uno de los siguientes elementos en su última capa.
Ne =
Na =
S =
Cl =
Ba =
C=
Mg =
DISTRIBUCION DE LOS ELEMENTOS EN LA TABLA PERIODICA
La distribución de los elementos en la tabla periódica, obedece a las
características de cada uno de ellos, esta clasificación se detalla continuación,
para asegurar la comprensión de los conceptos básicos para el aprendizaje de la
Química
.
1. Observe la imagen, llene los espacios donde se ubican los METALES
2. Enumere 10 elementos, que se consideran metales.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
3. ¿Por qué son importantes los metales?, mencione 2 utilidades
…………………………………………………………………………………………
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De los ---------------- elementos conocidos hasta ahora, 92 son metales; estos por
lo general se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos, que
pueden ser metálicos o no metálicos.
Son elementos metálicos:
a) Los que pertenecen al grupo representativo A

Los que pertenecen al grupo I- A, excepto el Hidrógeno.

Los que pertenecen al grupo II- A

Los que pertenecen al grupo III- A, excepto el Boro

Los que pertenecen al grupo IV- A, excepto el Crabono y Silicio

Los que pertenecen al grupo V- A, solo el antimonio y el Bismuto.

Los que pertenecen al grupo VI- A, el Polonio.
METALES
Un elemento es metal cuando tiene tendencia a desprenderse de los electrones de su
última capa o capa de valencia, formando cationes, es decir iones con carga positiva.
b) Todos los elementos ubicados en el grupo B de la tabla periódica; también
llamados metales de transición.
c) Los elementos pertenecientes a la serie de los lantánidos y actínidos, se les
denomina metales de transición interna.
Características de los metales
 Brillan al reflejar la luz.
 Son sólidos, salvo excepciones, como el Mercurio (Hg) que es líquido.
 Se caracterizan por poseer enlace metálico.
 Son buenos conductores del calor, electricidad, son dúctiles, maleables, etc.,.
 Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del
calor y la electricidad.
 Poseen elevados puntos de fusión.
 Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes:
hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, cinc, cobalto,
molibdeno, cromo, estaño, etc.
Los metales los solemos clasificar de la siguiente forma:
El comportamiento químico de los metales se debe a la configuración electrónica
del último nivel de energía, esto es, a los electrones de valencia.
Los metales son donadores de electrones, es decir, que forman iones
positivos o cationes. Por esta característica, se dice que los metales son
electropositivos. Se recordará que todos los átomos son eléctricamente neutros, y
que presentan el mismo número de cargas positivas (protones) y negativas
(electrones).
Cuando un átomo pierde electrones quedan cargas positivas sin neutralizar, lo que
se traduce en la pérdida de la neutralidad eléctrica.
Por ejemplo, el litio posee 3 protones y 3 electrones, representados así:
p+
+
3Li = p
+
p
eee-
Por cada electrón
perdido, el átomo
adquiere una carga
positiva,
Dentro de ciertas condiciones, el átomo puede perder un
electrón, quedando con tres protones y dos electrones. El
resultado final es un protón sin neutralizar, circunstancia que
se expresa como un átomo de litio con una carga positiva o
catión:
p+
+
3Li = p
p+
ee- - ee-
p+
+
3Li = p
+
p
ee- = Li1+
Catión
Protón sin neutralizar
Veamos otro ejemplo.
El Berilio tiene 4 electrones y 4 protones; Por ubicarse en el grupo II-A de la tabla
periódica, el Br perderá dos electrones. Por tanto, el átomo de berilio se
transformará en un catión con dos cargas positivas:
p+
+
4Be = p
+
p
p+
ee- - 2eee-
p+
+
4Be = p
p+
p+
ee- = Be 2+
2 protones sin neutralizar
La energía requerida para que un átomo pierda un electrón se denomina energía
de ionización. A medida que un átomo tiene mayor número de electrones en el
último nivel energético, resulta más difícil que pierda un electrón, o lo mismo
requiere más energía para poder perder un electrón.
Los metales no forman compuestos con el hidrógeno, y cuando lo hacen, éstos
son muy inestables; se combinan con el oxígeno para formar óxidos metálicos, (o
básicos) como se muestra en la reacción siguiente, los cuales al reaccionar con
agua forman hidróxidos
Otra de las propiedades químicas que presentan todos los
metales es la oxidación, es decir, la formación sobre su
superficie de un óxido metálico. Este óxido es de color gris
o negro, y en ocasiones parduzco, que resta brillo al
metal, lo hace poco atractivo, y desgasta la pieza
metálica.
Cuando la oxidación tiene lugar de forma espontánea, al
entrar en contacto el metal con dióxido de carbono, el
oxígeno y vapor de agua de la atmósfera, el proceso se
denomina corrosión.
Algunos metales, denominados pasivos (inmunes la
oxidación), tienen la propiedad de formar en su superficie, películas delgadas de
óxidos (u óxidos hidratados), que son impermeables a la acción del dióxido de
carbono, oxígeno y agua atmosféricos.
Cromado
Niquelado
Galvanizado
Entre los metales que presentan esta propiedad
pueden citarse el zinc magnesio, manganeso,
aluminio, cromo y níquel, Esta cualidad se
aprovecha para proteger a metales fácilmente
oxidables con un recubrimiento; El proceso se
conoce con el nombre de protección catódica;
Cuando el proceso se realiza con zinc, se
denomina galvanización; si se utiliza niquel, se
denomina niquelados; y cuando es con cromo,
cromados.
Es importante destacar que los metales muestran las
propiedades físicas anotadas en grados variables. Por
ejemplo, el sodio es un metal blando que puede cortarse con
navaja; su densidad es de 0.97 g/mL, lo cual significa que es
más ligero que el agua. Su punto de fusión de 97.7°C, resulta
un valor extremadamente bajo para un metal, No es dúctil ni
maleable, pero sí buen conductor de la electricidad; pese a
los datos excepcionales del sodio, químicamente es un metal
muy activo.
El oro es un metal poco reactivo, sin embargo, resulta
excelente para laminarse y estirarse en hilos. Debido a su
poca reactividad no se oxida con facilidad, por lo cual su
aspecto es sumamente atractivo. En razón de tales
propiedades, el oro es un metal magnífico para emplearse en
joyería.
La alta conductividad calorífica (calor)
convierte en materiales excelentes
manufactura de utensilios de cocina.
de los metales los
para
la
Los metales también son muy buenos
para
hacer
aleaciones
Una aleación es una mezcla sólida con propiedades metálicas, compuesta de dos
o más elementos, de los cuales por lo menos uno es metal; Existen el mercado
miles de aleaciones, cada una de ellas patentada y registrada, y cada una desde
luego, ha sido creada para satisfacer una demanda específica.
A continuación algunas de las aleaciones más comunes en nuestro medio.
El acero es la aleación de hierro y carbono.
El oro blanco o electro, es una aleación de oro y algún otro metal
blanco, como la plata, el platino, paladio, o níquel, muchas veces
recubierta de rodio de alto brillo (acabado espejo), debido al brillo
ligeramente apagado del metal resultante en algunas mezclas.
Bronce una aleación de cobre y estaño. Durante milenios de años,
fue la aleación básica para la fabricación de armas, utensilios, y
orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y
escultura. Las monedas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron
un protagonismo relevante en el comercio y la economía mundial.
El latón, es una aleación de Cobre y Zinc pueden ser variadas
para crear un rango de latones con propiedades variables. En los
latones industriales el porcentaje de Zn se mantiene siempre
inferior al 50%. Su composición influye en las características
mecánicas, la fusibilidad y la capacidad de conformación por
fundición.
Se utiliza mucho en joyería conocida como bisutería, , armamento, soldadura,
fabricación de alambres, tubos de condensador y terminales eléctricas.
ELEMENTOS NO METALICOS
Los no metales constituyen el 17.55% de los elementos hasta ahora conocidos.
Esto significa que de 114 elementos, únicamente 22 son no metales.
Son elementos no metálicos:







Grupo 1-A: hidrógeno
Grupo 111-A: boro
Grupo 1V-A: carbono y silicio
Grupo V-A: nitrógeno, fósforo y arsénico
Grupo VI-A: oxigeno, azufre, selenio y telurio
Grupo VII-A: flúor, cloro, bromo, yodo, astato
Grupo VIII-A: helio, neón, argán, kriptón, xenón y radón.
El carácter no metálico disminuye en un grupo conforme aumenta el número
atómico. Los elementos situados en el extremo superior derecho de la tabla
periódica, son los que presentan mayor carácter no metálico.
Con ayuda de su tabla periódica, enumere los elementos No metales.
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¿Por qué son importantes?, mencione 2 utilidades
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El comportamiento químico de los no metales se deriva de la configuración
electrónica del último nivel energético, es decir, de los electrones de valencia.
Antes de indicar cuáles son las propiedades químicas, es importante destacar que
los no metales pueden dividirse en dos grupos.
Primer grupo: Elementos No metálicos……. Gases nobles
Segundo grupo : Elementos No metálicos restantes
1. Elementos No metálicos ……. Gases nobles
Está constituido por seis elementos: He, Ne, Ar, Kr, Xc, Rn, pertenecientes al
grupo VIII-A. Son sumamente estables y, por tanto, no reaccionan con facilidad.
Hasta 1962, se denominaban gases nobles, inertes o raros, debido a su falta de
reactividad química.
Los gases nobles se encuentran en la atmósfera en proporciones relativamente
pequeñas. Por fraccionamiento del aire líquido se separan para fines comerciales
el neón, argón, kriptón y xenón.
2. El radón es un producto de la desintegración radiactiva del radio. Las
aplicaciones principales de los gases nobles se encuentran en la
fabricación de soldaduras autógenas (el argán provee una atmósfera
inerte), en el llenado de lámparas eléctricas, válvulas de radio y contadores
Geiger (argán) y de tubos de descarga (neón); el radón se emplea en
medicina como fuente de partículas alfa en el tratamiento del cáncer.
Segundo grupo: Elementos Nos metálicos restantes
Las propiedades químicas que se mencionan a continuación corresponden a este
segundo grupo.

Tienen de 4 a 7 electrones en el nivel de valencia, excepto el hidrógeno que
posee únicamente un electrón, razón por la cual tienden a ganar electrones,
formando aniones, es decir átomos con carga positiva.
p+
9F = p +
p+
p+
p+
p+
p+
p+
p+
ee- + 1eeeeeeee-
p+
F-1 = p+
p+
p+
p+
p+
p+
p+
p+
eeeeeeeeee-
Cuando el flúor acepta un
electrón (proveniente de un
metal), queda con 9 protones
y 10 electrones, lo cual
significa que el átomo pierde
su
neutralidad,
para
transformarse en un anión.
1 Electrón sin neutralizar
El número máximo de electrones que puede contener un átomo en el último nivel
energético es ocho, excepto el hidrógeno cuya capacidad es de dos, recordar que
por cada electrón aceptado, el átomo adquiere una caga negativa.
El azufre, con número atómico 16, tiene en el nivel de valencia 6 electrones, de
manera que puede aceptar dos más, para quedar con un último nivel de 8
electrones, o anión sulfuro. S -2
= 16 p+ 16 eDistribuidos: 2 e- en el nivel 1
8 e- en el nivel 2
6 e- en el nivel de valencia
16S
Como lo máximo que puede haber en el nivel de valencia es 8, le hacen falta 2 e- para
completar el octeto y que sea un átomo neutro, por tanto:
16S
= 16 p+ 16 e- + 2e-
S2-
Distribuidos: 2 e- en el nivel 1
8 e- en el nivel 2
6 e- + 2e- = 8e- en el nivel de valencia
El caso del Hidrógeno es especial, puesto que se puede presentar como aceptor o
donador de electrones, debido a que sólo tiene un electrón en su nivel energético.





Los elementos no metálicos presentan propiedades físicas opuestas a los
metales: por lo general son sólidos o gases a temperatura ambiente.
Únicamente el bromo es líquido.
Son malos conductores del calor y la electricidad, excepto el carbono,
como grafito, que sí conduce la corriente eléctrica.
Los no metales sólidos no son dúctiles ni maleables. Cuando se golpean,
resultan sumamente quebradizos. Esto significa que no soportan tensiones
fuertes. Carecen de brillo metálico. Sin embargo, el yodo y el selenio sí
presentan cierto brillo similar al de los metales.
Tienen puntos de fusión y ebullición más bajos que los metales.
Son más ligeros que los metales, esto significa que son menos densos.
Debido a su comportamiento electrónico, como aceptores de electrones, los
elementos no metálicos de los grupos VI-A y VII-A, se combinan fácilmente
con los metales para formar sales. El boro, nitrógeno fósforo, y arsénico no
reaccionan con los metal
El ordenamiento de los elementos en la tabla periódica moderna ha sido y
continúa siendo de gran valor para los químicos y los estudiantes de química. Para
un elemento dado, generalmente se pueden obtener los siguientes de la tabla
periódica, ejemplo
Para encontrar la estructura electrónica sigamos la secuencia de las flechas del
siguiente diagrama
Por ejemplo:
1s1, 2s2,2p6,3s2,3p6,4s2
Tomar en cuenta que:
s pude tener hasta 2 eEl nível p puede tener hasta 6 eEl nível d puede tener hasta 10 eEl nível f puede tener hasta 14 eEl nível
K
Nombre
Símbolo
Numero atómico
Masa atómica
Estructura electrónica
Número de grupo
Metal, no metal o metalóide.
Elétrones de Valencia
Potasio
K
19
39.102
1s2, 2s2,2p6,3s2,3p6,4s1
IA
Metal
1, porque está el grupo 1