TABLA PERIÓDICA En 1869, el químico Mendeleev presentó la primera versión de la tabla periódica, la cual contenía 66 elementos organizados según sus masas atómicas, los elementos que tenían propiedades comunes los situó en columnas. Uno de los grandes aportes de Mendeleev, es que predijo la existencia de elementos que hasta el momento no se conocían. En la figura 1, se puede apreciar la primera tabla que propuso Dmitri Mendeleev: PRIMERA TABLA PERIÓDICA DE MENDELEEV I II III H=1 IV V VI Ti = 50 Zr = 90 ? = 180 V = 51 Nb = 94 Ta = 182 Cr = 52 Mo = 96 W = 186 Mn = 55 Rh = 104,4 Pt = 197,4 Fe = 56 Ru =104,4 Ir = 198 Ni = Co = 59 Pd = 106,6 Os = 199 Cu = 63,4 Ag = 108 Hg = 200 Be = 9,4 Mg = 24 Zn = 65,2 Cd = 112 B= 11 Al = 27,4 ? = 68 Ur = 116 C = 12 Si = 28 ? = 70 Sn = 118 N =14 P = 31 As = 75 Sb = 122 O = 16 S = 32 Se = 79,4 Te = 128? F = 19 Cl = 35,5 Br = 80 J = 127 Au = 197? Bi = 210 Li = 7 Na = 23 K = 23 Rb = 85,4 Cs = 133 Tl = 204 Ca = 40 Sr = 87,6 Ba = 137 Pb = 207 ? = 45 Ce = 92 ?Er = 56 La = 94 ?Yt = 60 Di =95 ?In = 75,6 Th = 118? Fuente http://www.xtec.cat/~bnavarr1/Tabla/castellano/indice.htm (adaptado Dolffi Rodríguez, 2011) “El descubrimiento del helio causó a Mendeléyev una gran contrariedad, ya que este nuevo elemento no tenía un lugar adecuado para colocarse en la Tabla, pero en el fondo fue una brillante confirmación de la ley periódica ya que el helio, junto con los demás gases nobles descubiertos más tarde, constituyeron el grupo 0. Éstas eran anomalías en la tabla, así que, debido a la universalidad de la ley, él predijo la existencia de los elementos con las características indicadas por el espacio que ocupan en la tabla. Empleó la palabra sánscritaeka, que significauno. En 1875 el francés Lecoq de Boisbaudran encontró al eka-Aluminio y lo llamóGalio; en 1879 eka-Boro fue descubierto por el sueco Nilson que lo llamóEscandio; finalmente en 1886 el alemán Winkler encontró alGermanio” (http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_Mendel%C3%A9yev) La tabla periódica de Mendeleiev tenía espacios en blanco y la de ahora esta ordenada por el número de protones en su núcleo. La tabla tiene 7 filas horizontales a las que se les llama periodo, y empiezan en un metal alcalino y acaban en un gas noble. Los grupos son las 8 columnas de la tabla que tienen un número del 1 al 8 seguido de la letra A, reciben nombres especiales y están en los laterales, 2 por la izquierda y 6 por la derecha. Las otras 8 columnas centrales están ordenadas por números del 1 al 8 pero seguidos por la letra B. Grupos: I-A Metales Alcalinos II-A III-A Metales Alcalinotérreos Térreos IV-A V-A Carbonoideos Nitrogenoideos VI-A VII-A VIII-A Anfígenos Halógenos Gases nobles GEOMETRIA MOLÉCULAR Y MOMENTO DIPOLAR En La tabla que se presenta a continuación se muestra de manera resumida la relación entre la geometría molecular y el momento dipolar. Las geometrías en las que los enlaces son A-X están dirigidos simétricamente alrededor del átomo central, pueden ser lineales, trigonales, planas y tetraédricas, estas moléculas dan momentos dipolares igual a cero, es decir que las moléculas no son polares. En la geometría X, en la que los átomos tienden a situarse a un lado de la molécula, las cuales pueden ser dobladas y piramidales triangulares, presentan momentos dipolares diferentes, por lo tanto, son moléculas polares Relación entre la geometría molecular y el momento dipolar, adaptado (1) FÓRMULA AX GEOMETRÍA MOLECULAR MOMENTO DIPOLAR Lineal Usualmente no es cero Lineal Cero Doblada Usualmente no es cero Plana trigonal Cero AX2 AX3 Piramidal trigonal Usualmente no es cero Forma de T Usualmente no es cero Tetraédrica Plana cuadrada AX4 Tetraédrica distorsionada Bipirámide trigonal AX5 Bipiramidal cuadrada AX6 Octaédrica Cero Cero Usualmente no es cero Cero Usualmente no es cero cero Uno de los métodos para predecir la geometría molecular aproximada, está basada en la repulsión electrónica de la órbita atómica más externa, es decir, los pares de electrones de valencia alrededor de un átomo central se separan a la mayor distancia posible para minimizar las fuerzas de repulsión. Estas repulsiones determinan el arreglo de los orbitales, y estos, a su vez, determinan la geometría molecular, que puede ser lineal, trigonal, tetraédrica, angular y pirámide trigonal, las cuales presentan las siguientes características: Geometría lineal: Presenta dos pares de electrones alrededor de un átomo central que se localizan en lados opuestos. Las propiedades de la materia en estado gaseoso son: 1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente. 2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión. 3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea. 4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada. LEYES DE LOS GASES Ley de Boyle: Relaciona el volumen y la presión cuando la temperatura y el número de moles es constante. Nos dice que el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión, cuando se mantienen constantes la temperatura y el número de moles. P1V1= P2V2 Leyes de Charles y Gay-Lussac En 1802, Louis Gay Lussac publica los resultados de sus experimentos, basados en los que Jacques Charles hizo en el 1787. Se considera así al proceso isobárico para la Ley de Charles, y al isocoro (o isostérico) para la ley de Gay Lussac. Proceso isobaro ( Charles) Proceso isocoro ( Gay Lussac) n = Constante V = Constante Ley de Avogadro La Ley de Avogadro fue expuesta por Amadeo Avogadro en 1811 y complementaba a las de Boyle, Charles y Gay-Lussac. Asegura que en un proceso a presión y temperatura constante (isobaro e isotermo), el volumen de cualquier gas es proporcional al número de moles presente, de tal modo que: T = Constante P = Constante