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TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Se detiene a la Tabla periódica como aquel documento químico el cual se encuentran ubicadas todos los elementos químicos descubiertos y oficiales hasta la actualidad: 118 elementos. Se encuentran ubicados en orden creciente a su número atómico. DATOS HISTORICOS:

creciente de sus números atómicos tal como lo hizo Moseley, la Tabla actual fue modificada por el químico alemán: Werner y se le conoce con el nombre de la Tabla de Forma Larga.

A.

THERNARD: Clasifico en metales y metaloides

B.

JUAN JACOBO BERZELIUS: (1813) Es el creador de los símbolos de los elementos. Clasificó a los elementos por primera vez en electropositivos y electronegativos.

C.

D.

PROUST: (1815) Clasifica en los elementos químicos como múltiplos del átomo de Hidrógeno, es decir, considera al hidrógeno como el generador de todos los elementos químicos. DOBEREINER: (1829) Clasifica a los elementos en pequeños grupos de 3 elementos “TRIADAS” cumpliéndose que en éstos elementos tienen propiedades químicas semejantes y que además el peso atómico del elemento central resultaba ser aproximadamente la semisuma de los pesos atómicos de los elementos extremos.

P. A.( B )  E.

“TORNILLO TELÚRICO” DE CHANCOURTOIS: (1862) Químico francés ordenó los elementos químicos en función creciente a su peso atómico sobre una curva helicoidal que envolvía a un cilindro cuya base circular fue dividida en 16 partes iguales. Si por una parte trazábamos una línea vertical, intersecaba a los elementos con propiedades semejantes.

F.

JOHN ALEXANDER NEWLANDS: (1864) Químico Inglés clasificó a los elementos en grupos de 7 en 7 por esta razón al trabajo de Newlands se le conoce con el nombre de: “ Ley de las Octadas ”

G.

TABLA PERIÓDICA DE MENDELIEV Y L. MEYER: (1869): El químico ruso Dimitri I. Mendeleiev y el alemán Lothar Meyer en base a trabajos de investigación que realizaron simultáneamente e independiente publicaron una “tabla (primera) periódica de los elementos”. Mendeleiev se basó principalmente en las propiedades químicas (tipo de óxido, tipo de hidruros, valencia, etc.) y Meyer, principalmente de las propiedades físicas (volumen atómico, punto de ebullición, fragilidad, etc.). Según Mendeleiev: “Las propiedades de los elementos era una función periódica de su peso atómico”, lo que llamó “Ley periódica de los elementos”. DESRIPCIÓN DE LA TABLA: 1) Los 63 elementos conocidos hasta ese entonces fueron ordenados en función creciente a su peso atómico en periodos (filas horizontales) y grupos (columnas). 2) Los elementos de un mismo grupo poseen propiedades semejantes VENTAJAS DE LA TABLA: Permite tener una visión más general de la clasificación periódica por grupos y periodos. Al dejar ciertos casilleros vacíos, predijo la existencia de nuevos elementos y sus propiedades físicas y químicas. Por ejemplo predijo al Galio (EKA - Aluminio), Escandio (EKA Boro), Germanio (EKA - Silicio) e incluso los elementos artificiales

H.

Las propiedades físicas y químicas de los elementos son función periódica de sus números atómicos, es decir las propiedades dependen de la carga nuclear del átomo. DESCRIPCION DE LA TABLA PERIODICA MODERNA La Tabla Periódica moderna consta de 18 columnas verticales y de 7 filas horizontales. A las columnas verticales se le conoce con el nombre de grupos y a las filas horizontales se les llama períodos. Dentro de la Tabla periódica existe grupo “A” llamados “Elementos Representativos” y de los grupos “B” llamados “Elementos o Metales de Transición”.

P. A. A  P. A.C  2

DESVENTAJAS (IMPERFECCIONES DE LA TABLA): Los metales y no metales no se encuentran diferenciados.

LEY PERIODICA MODERNA:

bien

HENRY MOSELEY: (1913): Químico de origen inglés tomando como base la tabla de Mendeleiev ordena y clasifica a los elementos en ORDEN CRECIENTE A SUS NÚMEROS ATÓMICOS, después de realizar trabajos de investigación con los rayos “X”.

Nota: La tabla Periódica actual fue construida en base al prototipo de la tabla de Mendeleiev y se ordena a los elementos en orden

PERÍODOS: Se denomina períodos a las filas horizontales dentro de la Tabla, toda Tabla presenta 7 períodos y se nombra con números arábigos. El período nos indica el número de capas o niveles que presenta el elemento.       

Período Período Periodo Período Periodo Período Periodo

1: 2: 3: 4: 5: 6: 7:

2 elementos 8 elemento 8 elementos 18 elementos 18 elementos 32 elementos 32 elementos

GRUPOS: Son las columnas en la Tabla y en total existen 18 columnas verticales la Tabla Periódica presenta 2 grandes grupos: los elementos del grupo A y los elementos del grupo B. Grupo A (Elementos Representativos).Se les denomina con este nombre porque en este grupo están ubicados los elementos más conocidos, los más abundantes en la naturaleza. Se encuentran ubicados en ambos extremos de tabla Periódica. Se reconocen a estos elementos porque su configuración electrónica debe terminar en subniveles tipo “s” ó “p”. Los elementos de este grupo presentan solamente el último nivel de energía incompleto. El grupo A está formado por 8 sub grupos que se les nombra con números romanos. Grupo

Electrones de valencia

IA

……….ns1

IIA

……….ns2

IIIA IVA VA

……….ns2np1 ……….ns2np2 ……….ns2np3

VIA

……….ns2np4

VIIA

……….ns2np5 …….ns2np6 He = 1s2 (excepción)

VIIIA

Denominación Metales alcalinos (excepto H) Metales alcalinos térreos Boroides o térreos Carbonoides Nitrogenoides Anfígenos o calcógenos Halógenos Gases nobles o gases raros

CONCLUSIÓN.- Por tener configuración electrónica idéntica en el nivel externo o capa de valencia poseen propiedades químicas semejantes.

Nº de Grupo = Nº de electrones de valencia Grupo B: llamado de los metales de Transición.-

Se encuentran ubicados en la parte central y en la parte final de la Tabla.

 

Cualquier elemento que pertenezca a este grupo su configuración electrónica debe terminar en subniveles “d” ó “ f ”



El nivel externo posee 1, 2, 3 ó 4 electrones. En reacciones químicas pierden electrones de valencia, es decir se oxidan. Se presentan como cationes. Se encuentran formando sales y óxidos.

NO METALES. Estos elementos desde este grupo son elementos metálicos A. Propiedades físicas. El grupo B se subdivide en 8 pequeños subgrupos.     

Grupo

Configuración electrónica terminal

Denominación

IB

..ns1(n – 1)d10

Familia del cobre (metales de acuñación)

IIB

..ns2(n – 1)d10

Familia del zinc (elementos “puente”)

IIIB

..ns2(n – 1)d1

Famillia del escandio

 

2

2

IVB

..ns (n – 1)d

Familia del titanio

VB

..ns2(n – 1)d3

Familia del vanadio

VIB

..ns1(n – 1)d5

Familia del cromo

VIIB

..ns2(n – 1)d5

Familia del manganeso

..ns2(n – 1)d6 ..ns2(n – 1)d7 ..ns2(n – 1)d8

Elementos ferromagnéticos ( Fe, Co y Ni)

VIIIB

NOTA:  Los Lantánidos (LANTANOIDES) comienzan con La (z = 57) terminan en Lutecio (z = 71), poseen propiedades semejantes Lantano.  Los Actínidos (ACTINOIDES) comienzan con Actinio (z = 58) terminan en Laurencio (z = 103), poseen propiedades semejantes Actinio.



Suelen ser opacos, como el azufre y el carbono (grafito). Son malos conductores del calor y la electricidad. Son quebradizos y frágiles Tienen bajas densidades. Tiene un punto de fusión bajo, por lo que existen en los tres estados de la materia. Generalmente son blandos, excepto el diamante que es una forma del carbono. B. Propiedades químicas. En el nivel externo poseen 4, 5, 6 ó 7 electrones (excepto H y He). Tienden a ganar electrones.

SEMIMETALES O METALOIDES. Son en total ocho elementos, todos en estado sólido (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po y At), poseen propiedades físicas intermedias entre los metales y no metales

y al

“La clasificación de los elementos en metales, no metales y semimetales es según sus propiedades físicas. Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican sólo en metales y no metales” PROPIEDADES PERIODICAS DE LOS ELEMENTOS

y al



Electronegatividad (EN) Es la fuerza relativa de un átomo para atraer electrones de enlace hacia su núcleo al unirse químicamente con otro átomo.

Nota Importante: Los elementos que están ubicados en la parte inferior de la Tabla en las dos últimas filas que viene a ser la continuación del sexto y séptimo período se les denomina elementos de “Transición interna”. También llamados: “Tierras Raras”.



Afinidad electrónica (AE) Es la energía mínima emitida (generalmente) o energía absorbida (casos especiales) cuando un átomo en estado gaseoso gana un electrón para formar un ión negativo o anión.



Energía de ionización (EI) o Potencial de ionización (PI) Es la mínima energía requerida para quitar un electrón más externo a un átomo gaseoso y transformarse en cationes. X(g) + EI  X(g) + eEl proceso es endotérmico.

CLASIFICACION DE LOS ELEMENTOS DENTRO DE LA TABLA PERIODICA



Carácter no metálico (C.NM) es la capacidad de ganar electrones o capacidad para reducirse.

SEGÚN SU ORIGEN



Carácter metálico (C.M) Se llama electropositividad, es la capacidad de perder electrones para oxidarse.



Radio atómico (RA) Es la mitad de la distancia intermolecular de dos átomos idénticos unidos mediante un enlace químico.



Radio iónico (RI) Se define de forma análoga al radio atómico, pero en átomos ionizados; por lo tanto nos proporciona el tamaño relativo de los iones. RI- > RA > RI+

El elemento Uranio ( Z = 92 ) es uno de los primeros elementos radiactivos de la naturaleza y a todos aquellos elementos que están ubicados después del Uranio se les denomina elementos Transuránicos y la mayoría casi todos son elementos inestables en la naturaleza.

Elementos naturales. Son 90, desde el hidrógeno (Z=1) hasta el uranio (Z=92), excepto el tecnecio (Z=43) y prometio (Z=61) que son artificiales.



Elementos artificiales. Se obtienen mediante la transmutación nuclear. Actualmente son 22 elementos reconocidos por la IUPAC.



SEGÚN SUS PROPIEDADES. METALES. A. Propiedades físicas  

    

Son sólidos, excepto el Hg que es líquido, el Ga, y el Cs que son líquidos a temperatura ambiente. Poseen temperatura de fusión (T f) y temperatura de ebullición variables, generalmente altas: máximo (tungsteno: T f=3410°C) mínimo (Mercurio: Tf=-38.9°C) Poseen densidad variable: de mayor densidad, es el osmio (22,6 g/cc) y el de menor densidad el litio (0,53 g/cc). Son maleables y dúctiles. Poseen alta conductividad térmica Poseen alta conductividad eléctrica: Ag>Cu>Au>Al>Mg. Poseen brillo metálico B. Propiedades químicas.

OJO : R ANION > R ÁTOMO NEUTRO> R CATION Para especies isoelectrónicas el radio es inversamente proporcional a Z

PRACTICA 8. 1.

La ley: “Las propiedades químicas de los elementos y algunas propiedades físicas son función periódica del valor de su número atómico”, fue enunciado por: a) J. Newlands d) H. Moseley

2.

b) D. Mendeleev

I. II. III. IV.

c) J. Werner e) J. Dobereiner 9.

I.

El periodo 2 consta de 8 elementos químicos, cuyas propiedades no son similares. II. Los elementos que están en un mismo grupo tienen igual número de niveles o capas. III. Los elementos del grupo IIIB y del período 6 se llaman Lantánidos. IV. Los elementos se ordenan en base a la ley de Moseley y las distribuciones electrónicas de los átomos en estado basal. Son afirmaciones correctas:

3.

b) I, III, IV

c) I, III e) solo IV

Según Döbereiner, las propiedades de los elementos son función periódica de su número atómico. II. Las octavas de Newlands reúne a los elementos químicos de 7 en 7. III. En la tabla periódica diseñada por Mendeleev los elementos químicos se ubican por su masa atómica IV. Según la ley de Triadas, los elementos químicos se ordenan en función creciente a sus masas atómicos crecientes y sus propiedades químicas semejantes.

4.

c) FVVF

d) FVVV

e) VVVV

I. II.

La ley periódica moderna fue formulada por Lothar Meyer. Según la ley periódica moderna, los elementos deben ordenarse según el orden creciente de la carga nuclear. III. La ley periódica moderna fuer usada por Mendeleiev en su Tabla Periódica

5.

b) FVV

c) FFV

Respecto a la tabla periódica, proposiciones incorrectas:

d) FVF determine

número

de

Newlands ordenó a los elementos químicos en series de 7 y en orden creciente de sus pesos atómicos (Ley de la Octavas). II. Lothar Meyer descubrió la periodicidad de las propiedades de los elementos en base a los volúmenes atómicos. III. Mendeleiev predijo las propiedades solo de los elementos Eka-silicio y Eka-aluminio. IV. Chancourtois ordenó a los elementos químicos en una curva helicoidal y en forma creciente de sus pesos atómicos.

6.

b) 2

c) 3

d) 4

e) 0

¿Cuántas proposiciones son correctas? El tecnecio, prometio y uranio son elementos artificiales. Los elementos ferromanéticos pertenecen al grupo VIIIB El Cu, Zn y Ag son metales de acuñación. El bromo y el mercurio son elementos metálicos líquidos a 25ºC a) 4

7.

b) 2

c) 1

d) 3

e) 0

Señalar verdadero o falso: I. II. III. IV.

El poder oxidante de los halógenos aumenta al disminuir su carga nuclear. El poder reductor de los alcalinos disminuye al aumentar su carga nuclear. En un periodo la fuerza oxidante aumenta al aumentar el número atómico. Todos los gases nobles tienen electronegatividad nula.

a) VFVF

b) FVVF

c) VVVV

d) VFVV

d) VVFV

e) VFVV

a) Ca, Ar, S, K, C b) S, Cl, Ar, K, Ca c) Ca, K, Ar, Cl, S d) Cl, S, Ar, K, Ca e) S, Cl, Ca, K, Ar 10. En el catión 38E1+, mencionar el grupo al cual pertenece en la Tabla Periódica. b) VIB

c) IB

e) FVFV

a) VA, 4 d) IIA, 3

d) IIA

b) VA, 3 e) IA, 4

e) IA

c) IIIA, 4

12. Un elemento posee dos isótopos cuyos números de masa suman 68 y la semisuma de sus neutrones es 19. Determinar la ubicación de este elemento (periodo y grupo) en la tabla periódica actual: a) 4º - IA d) 3º - IVA

b) 2º - IIA

a) Halógeno d) Alcalino

c) 3º - IIIA e) 3º - VA

b) Calcógeno

c) Familia del carbono e) Familia del boro

14. Determinar el periodo y grupo al que pertenece el siguiente elemento: 2 x  3

I.

a) 1

c) VFFV

Ordene en forma descendente de su radio iónico o atómico las siguientes especies químicas: 20Ca+2, 18Ar, 19K+1, 16S-2, 17Cl-1.

4 x 5

e) VVV el

b) FFFV

>11Na + >N > Ag > Cu >H

13. La suma de los números de atómicos de dos isótonos X y y es 18. Si los números de masa son el doble y el triple de sus respectivos números atómicos, determinar a qué familia de la tabla pertenece el elemento paramagnético.

Señale como verdadero (V) o falso (F), según corresponda

a) FFF

radio atómico : 8O-2 > 10Ne energía de ionización: F>O conductividad eléctrica : Al afinidad electrónica : Cl >F

11. Un átomo presenta 15 electrones en el subnivel “p”. Hallar el grupo y periodo.

I.

b) VFFV

el la la la

a) VA

Indicar con (V) verdadero, (F) falso según corresponda:

a) FVFF

Según Según Según Según

a) VFFF

Acerca de la tabla periódica actual:

a) I, II, III, IV d) II y IV

Señale V o F según corresponda:

a) 4, V A d) 5, III B

E403 b) 5, V A e) 4, II A

c) 4, III B f) 4, VIIIA

15. En un catión dipositivo se cumple que su número de electrones es al número de sus neutrones como 2 es a 6. Calcular en qué periodo y grupo se encuentra el catión si A = 198. a) Sexto, IIA d) Quinto, VA

b) Tercero, VA

c) Cuarto, IVA e) Segundo, IIIA

16. En la configuración electrónica de un elemento, su último subnivel posee energía relativa igual a cinco, en dicho subnivel tiene dos orbitales saturados y más de un orbital semisaturado. Determinar el período y el grupo de la tabla periódica al que pertenece. a) 3, VIB d) 4, VA

b) 5, IIA

c) 6, VA e) 4, VIIIB

17. Un elemento X, es isoelectronico con Y -2 Indique la ubicación de X en la Tabla Periódica, si Y-1 le falta 2e- para alcanzar la configuración electrónica de un gas noble (excluir al He) a) VB

b)

VIIB

c)

VA

d) VIIA

e)

VIIIA

18. La distribución electrónica de cierto elemento químico termina en 5f7, entonces indique qué proposición(es) no le corresponde(n): I. II. III. IV.

Es un elemento artificial con Z=95. Es un elemento de transición interna. Es un transuránico. Pertenece a la serie lantánidos.

a) I y III d) III y IV

b) I y II

c) II y IV e) Sólo IV

19. Indicar el número de proposiciones correctas para el elemento

Q,

en donde el catión divalente del átomo de dicho elemento es isoelectrónico con el anión divalente de un anfígeno del tercer periodo. ( ( ( (

) ) ) )

Es paramagnético Los números cuánticos del último electrón son (4, 0, 0, – 1/2) Su número atómico es 20 Es un boroide del tercer periodo

a) 2

b) 3

c) 4

d) 1

e) 0

20. Cuál será el grupo en la tabla periódica y el número de electrones apareados para un átomo que cumple: 2

Zn =(Z+n)

si el

número de neutrones es igual al nivel de energía cuya radio es de 25,921 Angstrong. a) 6 – V B d) 2 – II B

b) 2 – V A

c) 3 – IIA e) 4 – VI B