organización de la tabla periodica

2do Medio > Química
Tabla Periódica
Ordenando y Clasificando los Elementos
En la naturaleza existe una gran diversidad de seres vivos. Una multiplicidad de organismos que tienen
características muy distintas entre sí.
La taxonomía es una ciencia que se encarga de la descripción y clasificación de todos los organismos vivos
en base a criterios establecidos por los científicos que los estudian. El siguiente esquema representa el
modo en que los taxónomos han organizado la diversidad natural siguiendo un criterio evolutivo, que
describe a los organismos más simples (en la base) a los más complejos:
Tabla Periódica
1. ¿Te parece útil la clasificación de los organismos vivos?, ¿por qué?
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2. En la naturaleza también existen muchos elementos que constituyen la materia inorgánica.
¿Te parece necesario caracterizar y ordenar estos elementos?, ¿Por qué?
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3. ¿Cómo es posible ordenar todos los elementos existentes en la naturaleza?
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4. ¿Qué criterios utilizarías?
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Tabla Periódica
¿Qué Aprenderé?
El objetivo de esta guía de aprendizaje es que
caracterices la tabla periódica como un sistema de
ordenamiento de los elementos presentes en la
naturaleza.
Red Conceptual
La siguiente red conceptual organiza los conceptos a revisar en el presente módulo:
TABLA PERIÓDICA.
ORIGEN DE LA
TABLA PERIÓDICA
Precursores y sus
aportes.
CARACTERÍSTICAS
DE LA TABLA
PERIÓDICA.
Estructura de la
tabla periódica.
Organización de la
tabla periódica.
PROPIEDADES
PERIÓDICAS
Propiedades de
tamaño.
Propiedades de
energía.
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Tabla Periódica
EL SISTEMA PERIÓDICO
El sistema periódico o la tabla periódica de los elementos suele atribuirse a Dimitri Mendeléyev, quien
ordenó los elementos en base a sus propiedades y características y constituyendo grupos.
Sin embargo, el actual sistema periódico cuenta con los aportes de Julius Lothar Meyer, quien ordenó los
elementos a partir de las propiedades físicas de los átomos y el aporte de Alfred Werner, quien diseñó la
forma actual de la tabla periódica y modificó la versión inicial de Mendeléyev.
¿Cómo se organiza la Tabla Periódica?
La actual tabla periódica ordena a los elementos de acuerdo a su número atómico (Z) y se compone de
“períodos” y “grupos”.
Grupos
Períodos
Los Períodos corresponden a secuencias horizontales (las filas de la tabla), designadas con los valores
enteros positivos 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. En los períodos, los elementos están agrupados según su nivel de
energía. De esta manera, a los elementos del primer período ubican sus electrones más externos en el
primer nivel de energía, los del segundo período ubican en el segundo nivel de energía y así sucesivamente.
Los Grupos, también denominados Familias son secuencias verticales (columnas dentro de la tabla
periódica) que agrupan a los elementos que poseen el mismo número de electrones de valencia ubicados
en el mismo tipo de orbitales. Y por lo tanto comparten alguna de sus propiedades. Las familias se nombran
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Tabla Periódica
utilizando números romanos de acuerdo al número de electrones de valencia que posean y seguido de las
letras A ó B, dependiendo de la ubicación que tengan estos electrones.
La letra A identifica a los elementos que tienen sus electrones de valencia en los orbitales “s” ó “p”.
A todo este conjunto de elementos se les conoce como “Elementos Representativos”.
La letra B identifica a los elementos que tienen los electrones de valencia en los orbitales de tipo “s” y
“d”. Llamados también “Elementos de Transición”.
En las tablas periódicas modernas (en cuanto al diseño) los grupos se enumeran con números arábicos del 1
al 18, donde cada número tiene correspondencia con el número de la familia (denominado con el número
romano seguido de la letra A o B). Sin embargo, ambas nomenclaturas son equivalentes y es importante
que sepas reconocerlas y operar con ellas.
A continuación caracterizaremos las distintas familias:
Grupo o Familia A: Todos estos elementos se definen como representativos, su configuración electrónica
más externa es nsX ó ns2 npx , donde X puede ser del 1 al 6.
La siguiente tabla presenta los nombres específicos de cada uno de los grupos.
Grupos
1
2
13
14
15
1
17
18
Familia
IA
IIA
IIA
IVA
VA
VIA
VIIA
Grupo 0
Denominación
Alcalinos
Alcalinos Térreos
Térreos
Del Carbono
Del Nitrógeno
Del Oxígeno
Halógenos (Formadores de sales)
Gases nobles o inertes
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Tabla Periódica
Grupo o Familia B: Este grupo está formado por elementos de transición, excepto las triadas (tres
elementos) encabezados por 27Fe, 28Co y 29Ni que se designa como familia VIII.
La suma de los electrones de los orbitales s y d, de los últimos subniveles de energía a los que entran los
electrones; llegan hasta 8 (cuando suman 8, 9 y 10), que coincide con la valencia máxima. Si suman, 11,
pertenecen al grupo I B y si suman 12, al grupo II B.
La configuración electrónica externa de los elementos que pertenecen a esta serie será ns2 (n-1) dx, donde X
puede ir desde el 1 al 10.
Grupos
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Familia
III B
IV B
VB
VI B
VII B
VIII B
VIII B
VIII B
IB
II B
Denominación
Del Escandio
Del Titanio
Del Vanadio
Del Cromo
Del Manganeso
Del Hierro
Del Cobalto
Del Níquel
Del Cobre
Del Zinc
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Tabla Periódica
¡Elementos sintéticos!
Los dos períodos del final, que se encuentran separados del resto de la tabla, corresponde a elementos
sintéticos, es decir que no se encuentran en la naturaleza y son generados en laboratorio, estos períodos se
denominan como serie de los “Lantánidos y de los Actínidos”, respectivamente, ya que son ellos los que
encabezan cada una de las series.
A estas dos series se le denomina “Serie de Transición Interna”, la primera y segunda debido aquellos
electrones están entrando en los orbitales de tipo “f”, aun más internos que los “d”.
ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIODICA
Dentro de la tabla periódica además
es
posible
distinguir
una
organización interna muy específica
que clasifica a elementos en metales
(metales reactivos, metales de
transición y otros metales), no
metales y gases nobles o inertes,
llamados así porque estos elementos
tienen su última capa de energía
completa, por lo tanto son estables y
no forman enlaces químicos.
La organización de la tabla periódica
puede reconocerse fácilmente en
cualquier tabla porque está indicada
en colores.
Esta distribución es como la que se
indica en la siguiente figura:
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Dentro de la tabla periódica es posible vislumbrar las propiedades de los elementos que se ordenan en ella.
Estas propiedades también se denominan “periódicas” porque se repiten y ordenan de manera progresiva
dentro del sistema periódico.
Las propiedades periódicas de los elementos son un reflejo de las configuraciones electrónicas. Estas
propiedades podemos clasificarlas en relaciones de tamaño y relaciones de energía:
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Tabla Periódica
1. Relaciones de tamaño:
a) Volumen atómico
b) Radio atómico
c) Radio covalente
d) Radio iónico
2. Relaciones de energía:
a) Potencial de ionización (P.I.)
b) Electronegatividad (E.N.)
c) Electropositividad
d) Electroafinidad
Relaciones de tamaño
a) Volumen Atómico
Corresponde a la cantidad de cm3 que corresponde a un átomo. Los mayores volúmenes
corresponden a los metales alcalinos (grupo 1). Esto determina sus bajos puntos de fusión, densidad
y su precaria dureza.
En la tabla periódica el volumen varía disminuyendo en un período de izquierda a derecha y
aumentando de arriba hacia abajo en un grupo o familia de acuerdo al incremento de su número
atómico.
b) Radio Atómico
Ya que el radio está relacionado directamente con el volumen del átomo, entonces su variación va a
estar relacionada con la forma que varía el volumen del átomo, analizados anteriormente.
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Tabla Periódica
c) Radio Covalente
Es el radio de un átomo cuando se encuentra combinado con dos núcleos distintos. Las variaciones
periódicas de los radios dependen del valor de n y de la carga Z.
En los grupos, el radio covalente aumenta al hacerlo Z.
En los períodos, para los elementos representativos se cumple que el radio covalente disminuye al
aumentar Z. Pero, para los elementos de transición éste comportamiento es irregular, pues sus
electrones entre en orbitales internos d y f.
d) Radio Iónico
Los radios iónicos son los radios de los aniones y cationes en compuestos iónicos cristalinos. En
general, el radio iónico de iones isoelectrónicos disminuye a lo largo de un período, mientras que
aumenta para iones de igual carga a medida que se desciende en un grupo. Los iones isoelectrónicos
son diferentes elementos iónicos que tienen la misma configuración electrónica como por ejemplo:
S2-, Cl-, Ar, K+, Ca2+.
Magnitudes Energéticas
a) Potencial de ionización (P.I.)
Se define como la energía que se requiere para separar al electrón más débilmente retenido a un
átomo o ión de una muestra gaseosa. Estas magnitudes se miden generalmente en e.V/mol o
Kcal/mol.
b) Electroafinidad
Se define como la cantidad de energía que se libera en una muestra gaseosa cuando se añade un
electrón a un átomo neutro.
c) Electronegatividad (E.N.)
Es la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia si los electrones compartidos en un enlace
químico. Mientras mayor sea la electronegatividad, más cerca del átomo estará la nube electrónica
que forma el enlace covalente.
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Tabla Periódica
Los elementos de mayor electronegatividad son los no metales, dentro de los cuales se distingue el
Flúor, se encuentran en el grupo 17 (Familia VII A); en cambio, los elementos ubicados en el grupo 1
y 2 poseen menores valores de electronegatividad.
d) Electropositividad (E.P.)
Se define como la capacidad que tiene un átomo para ceder electrones.
Mientras menor sea su electronegatividad más fácilmente cederá los electrones. Los elementos más
electropositivos son los metales y se ubican en los grupos 1 y 2 del sistema periódico. En la tabla
periódica varía al contrario de la electronegatividad, hacia abajo en grupos y a la izquierda en
períodos.
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Tabla Periódica
Organizador Gráfico
En resumen, te presentamos un organizador gráfico para que estructures tus conocimientos:
TABLA PERIÓDICA
Estructura y
organización
GRUPOS
Indica
electrones
de valencia
PERIODOS
Indica el nivel
de energía
Propiedades
periódicas
Propiedades de Tamaño
Volumen y radio atómico (covalente e iónico)
Propiedades de Energía
Electronegatividad, potencial de
ionización, electroafinidad
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Tabla Periódica
¡Ejercita tus conocimientos!
Observa la siguiente tabla periódica y responde las preguntas propuestas.
IA
IIA
IIIA
L
M
G
IVA
VA
VIA
VIIA
Z
0
R
X
Ñ
J
T
Selección Múltiple:
1. El elemento con mayor electronegatividad es:
a)
b)
c)
d)
e)
L
Ñ
Z
J
T
2. ¿Cuál de los elementos tiene menor potencial de ionización?
a)
b)
c)
d)
e)
X
Z
M
Ñ
J
3. ¿Cuál de los elementos representa un gas noble?
a)
b)
c)
d)
e)
M
G
R
O
T
4. El elemento más metálico es:
a)
b)
c)
d)
e)
M
G
X
Ñ
Z
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Tabla Periódica
5. El elemento con menor radio atómico es:
a)
b)
c)
d)
e)
Z
M
X
L
J
6. Cuál de los elementos formará un catión con dos cargas:
a)
b)
c)
d)
e)
M
G
X
R
Z
7. Cuál de los elementos tiene mayor radio atómico:
a)
b)
c)
d)
e)
M
Ñ
R
Z
T
Preguntas Abiertas:
1. ¿Qué significan los grupos dentro de la tabla periódica?, ¿Qué indican?
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2. ¿Qué significan los períodos dentro de la tabla periódica?, ¿Qué indican?
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Tabla Periódica
3. Define las siguientes propiedades periódicas e indica cómo varían dentro del sistema periódico:
1. Potencial de ionización:
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2. Electronegatividad:
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3. Radio atómico:
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4. Volumen atómico:
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