TABLA PERIÓDICA - HISTORIA

Dmitri Ivanovch Mendeléiev

Durante el siglo XIX se conocieron más de 20 elementos químicos, y, a medida que fueron descubriendo muchos más, eran evidentes las semejanzas entre algunos de ellos; entonces surge la necesidad de ordenarlos. Dicho ordenamiento se desarrolló sobre la base de características y propiedades que presentaban los elementos.

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• Mendeleiev es considerado el padre de la tabla periódica, porque fue el primero en elaborar un modelo en filas y columnas.

Triadas de Döbereiner�

• Antecedentes de la tabla periódica actual Tràadas de Döbereiner

Los elementos se agrupan de 3 en 3 (tríadas), según el orden creciente de sus pesos atómicos.

Los elementos que pertenecen a una tríada poseen propiedades químicas semejantes.

• Ejemplo:

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Octavas de Newlands

• Los elementos se agrupan de 7 en 7, conocidos como octavas, según el orden creciente de sus pesos atómicos. Y El octavo elemento repite las propiedades del primero.
• Ejemplos:

Tabla periódica de Mendeleiev

• Mendeleiev agrupó los elementos en filas y columnas, de manera que los elementos que presentaban propiedades comunes estaban en una misma columna.
• Trabajó según el orden creciente de sus pesos atómicos.

Tabla periódica actual

• Experimentando con los rayos X, Henry Moseley estableció que los números atómicos (Z) determinan las propiedades de los elementos químicos.
• Basándose en esta ley, Alfred Werner diseñó la tabla periódica moderna, donde los elementos se ordenan en forma creciente según su número atómico (Z).

Número atómico

El número atómico​ de un elemento químico es el número total de protones que tiene cada átomo de ese elemento. Se suele representar con la letra Z.

Tabla Periódica Actual - Estructura

• Los elementos están ordenados según el número atómico (Z) creciente.
• Presenta 7 filas horizontales llamadas periodos.
• Presentan 8 grupos A y 8 grupos B, a los cuales se les conoce con el nombre de «familia».
• Presentan 18 columnas verticales llamadas «grupos».

Estructura

• La tabla organiza los elementos en columnas —grupos— filas —periodos— que comparten ciertas propiedades. Estas propiedades determinan el estado físico de un elemento a temperatura ambiente —gas, sólido, o líquido—, así como su reactividad química, la capacidad de formar enlaces químicos con otros átomos.

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• Las diferencias en la reactividad química entre los elementos se basan en el número y distribución espacial de sus electrones. Si dos átomos tienen patrones de electrones complementarios, pueden reaccionar y formar un enlace químico, lo que crea una molécula o compuesto.

Las capas de electrones y el modelo de Bohr�

• Como veremos a continuación, la tabla periódica organiza los elementos de modo que reflejen su número y patrón de electrones, lo que la hace útil para predecir la reactividad de un elemento: qué tan probable es que forme enlaces y con qué otros elementos.

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A cada capa se le asigna un número y el símbolo n:

Para moverse entre capas, un electrón debe absorber o liberar una cantidad de energía que corresponda exactamente a la diferencia de energía que hay entre las capas.

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Por ejemplo, si un electrón absorbe energía de un fotón, puede excitarse y moverse a una capa de mayor energía; por el contrario, cuando un electrón regresa a una capa de menor nivel energético, libera energía, a menudo en forma de calor.

• Los átomos, tienden a tomar la configuración más estable y de menor energía posible.
• las capas de electrones de un átomo se rellenan de adentro hacia afuera
• los electrones llenan las capas de menor energía más cercanas al núcleo antes de moverse hacia las capas exteriores de mayor energía.
• La capa más cercana al núcleo, 1n, puede contener dos electrones; la segunda, 2n, puede contener ocho, y la tercera, 3n, hasta dieciocho electrones.

• El número de electrones de la capa externa de un átomo particular determina su reactividad o tendencia a formar enlaces químicos con otros átomos.
• La capa externa se le conoce como capa de valencia y a los electrones que se encuentran dentro de ella se les llama electrones de valencia.
• Los átomos son más estables, menos reactivos, cuando su capa de electrones externa se encuentra completa.
• La mayoría de los elementos necesitan ocho electrones en su capa externa para ser estables y esta regla se conoce como regla del octeto.

Configuración electrónica y la tabla periódica�

• Los elementos en la tabla periódica se ordenan de acuerdo a su número atómico, cuántos protones tienen. En un átomo neutro, el número de electrones será igual al número de protones.

Cada fila corresponde al llenado de una capa de electrones diferente:

el helio y el hidrógeno colocan sus electrones en la capa 1n, mientras que los elementos de la segunda fila como el Li comienzan a llenar la capa 2n y los elementos de la tercera fila como el Na continúan con la capa 3n.

• El número de columna de un elemento nos da información acerca de su número de electrones de valencia y su reactividad.
• En general, el número de electrones de valencia es el mismo dentro de una columna y aumenta de izquierda a derecha dentro de una fila.
• Los elementos del grupo 1 tienen solo un electrón de valencia y los del grupo 18 tienen ocho, excepto el helio, que solo tiene dos electrones en total. De este modo, el número de grupo puede predecir qué tan reactivo será cada elemento:

Periodos de la tabla periódica

• Los periodos corresponden a un ordenamiento horizontal, es decir, a las filas de la tabla periódica. Los elementos de cada período tienen diferentes propiedades, pero poseen la misma cantidad de niveles en su estructura atómica. En total la tabla periódica tiene 7 períodos.

A excepción del Hidrógeno, los períodos inician con un metal alcalino y terminan con un gas noble.

Grupos�

• Los grupos son las columnas de la tabla, y sus elementos poseen una disposición similar de electrones externos, por lo que forman familias con propiedades químicas similares.

Un grupo se nombra con números romanos y acompañados de A si son elementos representativos, y B si son transicionales

Grupos A�

• Formado por los elementos representativos, llamados así porque sus propiedades varían de manera muy regular. Los elementos pertenecientes a los grupos A poseen electrones de valencia en los orbitales sss y/o ppp. Están situados en los extremos de la tabla periódica.

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Grupos B�

• Son los llamados elementos de transición, cuyos electrones de máxima energía se encuentran en orbitales ddd o fff y sus electrones de valencia están en orbitales s, ds,ds, comma, d o fff, por lo que sus propiedades varían en función a la ubicación de estos electrones.

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• Se les llama de transición porque se ubican en el centro de la tabla periódica entre los elementos metálicos de los grupos IA y IIA, que son altamente reactivos, y los elementos menos metálicos de los grupos del IIIA al VIIA , formadores de ácidos.
• En estos grupos de los elementos de transición se encuentran las llamadas tierras raras, separadas del resto de elementos de la tabla, que pertenecen al grupo IIIB y se les conoce como lantánidos y actínidos.

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Familias

Los miembros de una misma familia o grupo en la tabla periódica (misma columna vertical) tienen propiedades similares.

Las características de los elementos de cada familia está determinada principalmente por el número de electrones en la capa externa de energía o última capa, también llamados electrones de valencia

• Los 9 Grupos o Familias Principales
• – Metales Alcalinos – Grupo o Familia 1 (IA) – con 1 electrón de valencia.

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• – Metales Alcalinotérreos – Grupo o Familia 2 (IIA) – con 2 electrones de valencia.

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• – Metales de transición – Grupos o Familias del 3 al 12 – Pueden tener diferentes electrones de valencia, depende de su estado.

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• – Familia del de Boro o Térreos – Grupo o Familia 13 (IIIA) – Con 3 electrones de valencia.

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• – La Familia del Carbono o Carbonoides – Grupo o Familia 14 (IVA) – con 4 electrones de valencia.

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• – Familia del Nitrógeno o Nitrogenoides – Grupo o Familia 15 (VA) – con 5 electrones de valencia.

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• – La Familia del Oxígeno o Calcógenos – Grupo Familia 16 (VIA) – con 6 electrones de valencia.

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• – Halógenos – Grupo o Familia 17 (VIIA) – con 7 electrones de valencia.

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• – Los Gases Nobles – Grupo Familia 18 (VIIIa) – con 8 electrones de valencia.

Bloques s, p, d y f

• La tabla periódica moderna se divide por bloques que nos indican cuál es el último orbital en el que se encuentran sus electrones de valencia.