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18 64 18 37 Lí ne a de T ie m po Se d es cu br e el pl an et a U ra no . Sa m ue l M or se p at en ta s u te lé gr af o el éc tr ic o, u til iz an do e l c ód ig o qu e lle va s u no m br e. 18 46 M en de lé ye v es no m br ad o pr of es or de l I ns tit ut o Te cn ol óg ic o de S an Pe te rs bu rg o. 18 34 N ac e en To bo ls k Ru si a, D . I vá no vi ch M en de lé ye v. 18 67 N ac e M ar ie C ur ie , p re m io N ob el d e Fí si ca y Q uí m ic a. Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 85 ¿Por qué clasificar los elementos químicos? Ejemplo: Uno de los objetivos de la ciencia es ordenar de un modo sistemático la información que se ha ido obteniendo como resultado de cuidadosos experimentos. ¿Cómo se creó la Tabla Periódica? HISTORIA La primera clasificación se dio basada en sus propiedades químicas; así, se dividió los elementos en metales y metaloides (como conductores de la electricidad). Por otra parte Berzelius trató de clasificarlos en electropositivos y electronegativos por su comporta– miento durante la hidrólisis. Surgieron varias teorías: HIPÓTESIS DE PROUT (1815) Propuso la ordenación en base al hidrógeno, según la cual los pesos atómicos eran enteros y múltiplos de aquél. Defectos: Es la aparición de los isótopos y los experimentos efectuados por el francés Dunas y su discípulo Jean Stas, quien demostró con medidas exactas los pesos atómicos fraccionarios; con lo que decae la hipótesis de Prout. Ejemplo: Cl ⇒ P.A. = 35.46 Las Tríadas de Döbereiner (1817) Este alemán encontró que podían agruparse los elementos de propiedades semejantes en TRÍADAS O TERNAS (grupo de tres). SUPUSO: En cada tríada, el peso atómico del segundo elemento era casi el promedio de los otros dos.Johan Döbereiner Litio 7 Sodio 23 Potasio 39 Promedio 23 Calcio 40 Estroncio 88 Bario 137 Promedio 89 Cloro 35 Bromo 80 Yodo 129 Promedio 84 Azufre 32 Selenio 79 Teluro 128 Promedio 80 21 3 4 Así se llegaron a identificar, 20 tríadas (1850); pero no todos los elementos formaban tríadas y se iban descubriendo nuevos elementos como el Rubidio (Rb) y Cesio (Cs), que poseen propiedades alcalinas similares al Litio (Li), Potasio (K) y Sodio (Na) por lo cual se negó la idea de las tríadas. El físico inglés John Newlands propuso la ordenación de los elementos según el orden creciente de sus pesos atómicos, en grupos de 7 en 7, de propiedades distintas, donde el octavo elemento coincidía en sus propiedades con el primer elemento anterior. Las Octavas de Newlands (1864) Ejemplo: a) Li Ba B C N O F b) Na Mg Al Si P S Cl Propiedades semejantes: Li, Na 1.°, 8.°{ { ; ..... así sucesivamente. Tabla Periódica I La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 86 Clasificación según Mendeléyev (1869) E s te q u í m i co r u s o D i m i t r i Ivanovich Mendeleiev y el alemán Julius Lothar Meyer, ordenaron los elementos de acuerdo con sus pesos atómicos; pero habían elementos que se iban descubriendo. Así, Mendeleiev pudo acomodarlos de acuerdo a sus propiedades parecidas. Dimitri Ivanovich Mendeleiev ‘‘Las propiedades de los elemen- tos no son arbitrarias sino que de- penden de la estructura del átomo y varían con el peso atómico en forma periódica.’’ Esta clasificación es la base de la Química Inorgánica. Características de la Tabla de Mendeléyev Ordenó los elementos (aprox. 60) en 7 filas horizontales y 8 columnas verticales, según el orden creciente de sus pesos atómicos, donde cada columna vertical formaba un grupo, además tenían propiedades análogas y se subdividían en familias (A y B) dentro del mismo grupo. Los elementos de una misma fila horizontal formaban un periodo. Predijo la existencia de nuevos elementos como Escandio, Galio y Germanio, a los que denominó EKA–Boro, EKA-Aluminio y EKA– Silicio, respectivamente (EKA: ‘‘uno después de ....’’ o ‘‘uno debajo de .......’’) por sus propiedades químicas y físicas. Defectos: 1. No siempre existe la periodicidad creciente de los pesos atómicos. Ej.: Argón-Potasio, Cobalto-Níquel y Teluro-Iodo. 2. El Hidrógeno no posee una ubicación adecuada en la tabla. 3. No hay separación clara entre los metales y no metales. 4. Su clasificación era incompleta, pues no incluyó a los Gases Nobles Clasificación periódica actual - ley periódica de Moseley (1912) Moseley hizo público el resultado de sus experimentos con los rayos X, por el cual había llegado al conocimiento de los números atómicos. ‘‘Las propiedades de los elementos son función periódica de sus números atómicos’’. Ejemplo: Hidrógeno 1 protón......(Z=1) ocupa el lugar 1 Helio 2 protones...(Z= 2) ocupa el lugar 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . {Así sucesivamente Tabla periódica actual La clasificación periódica de Werner (químico suizo), dada en 1930, permite apreciar con facilidad la periodicidad de las propiedades de los elementos. Se clasifica: Las columnas verticales se llaman GRUPOS O FAMILIAS, marcados con números romanos I, II, ......VIII, y las letras A y B. Familia A: La forman elementos típicos (elementos regulares). Familia B: Poseen incompleta su penúltima capa electrónica (elementos de transición). Las filas horizontales o PERIODOS nos indican el número de niveles energéticos del átomo. Los periodos se marcan con números arábigos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Los periodos 1, 2 y 3 son periodos cortos. Los siguientes son los periodos largos: 4, 5, 6 y 7. 1 2 3 4 5 6 7 ps IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA VIIIB TIERRAS RARAS6 7 f d Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 87 Recuerda La tabla periódica está dividida en 4 regiones denominadas s, p, d y f (orbitales). El número de periodo es igual al número de electrones existentes en la corona del átomo. Ejemplo: Azufre (S) Se ubica en el 3.er periodo; pues posee 3 capas de electrones. Z=16 ⇒ 1s22s22p63s23p4 El número (I, II, III, ... ,etc.) nos indica: a) El número de electrones del nivel más extremo es igual al número del grupo. Ejemplo: b) La valencia positiva máxima es igual al número del grupo. Ejemplo: Cl está en el grupo VII ⇒ su valencia máxima es +7 P (Z=15) ⇒ 1s22s22p63s2 3p3 en la última capa posee 5e– periodo SE CLASIFICA EN: GRUPOS O FAMILIASCARACTERÍSTICAS 1. Poseen brillo caracte- rístico. 2. Son buenos conductores de la electricidad y del calor. 3. Son electropositivos; pierden e–, es decir se oxidan actuando como agentes reductores. 4. Son dúctiles y maleables. 5. Son sólidos a tempera- tura ambiente excepto el Mercurio (Hg) que es líquido. 1. Metales alcalinos: IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) S o n m e t á l i c o s ( e x c e p t o Hidrógeno); su configuración termina en s1. 2. Metales Alcalinos Térreos: IIA (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) Su configuración termina en s2. 3. Metales de Transición : Su configuración alcanza el subnivel ‘‘d’’. 4. Metales de Transición Interna: ‘‘Tierras raras’’. Su configuración a l c a n z a e l s u b n i v e l ‘‘ f ’’ (Lantánidos y Actínidos). M E T A L E S N O M E T A L E S 1. Carecen de brillo caracte- rístico. 2. Malos conductores del calor y de la electricidad. 3. Son electronegativos, pues ganan electrones; se reducen y actúan como agentes oxidantes. 4. Se presentan en los 3 estados: Gaseosos (N, O, F, Cl), Líquido(Br), los restantes son sólidos. 1. Elementos Térreos: (Boroides) Grupo IIIA, su configuración termina en p1. 2. Carbonoides: IVA (C, Si), su configuración termina en p2. 3. Nitrogenoides: VA (N, P, As), su configuración termina en p3. 4. Anfígenos: VIA (O, S, Se, Te), su configuración termina en p4. 5. Halógenos: VIIA (F, Cl, Br, I, At), su configuración termina en p5, son los más no metálicos. Gases Nobles Presentan configuración estable con 8 e– (excepto He), su configuración termina en p6. Son: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Metaloides Se encuentran entre los metales y no metales. Los principales son: Arsénico, Antimonio, Silicio y Teluro; los 2 primeros son anfotéricos (forman compuesto metálicos y no metálicos). Hasta e l momento se han encontrado 110 elementos en la tabla periódica, existiendo otros elementos por estudiar. Hizo historia cuando cambió la tabla periódica al colocar los actínidos abajo del cuerpo principal de la tabla, junto con los otros elementos de transición internos, como se aprecia en el dibujo inferior. Fue uno de los científicos que compartió el premio Nobel de Química de 1951. En 1994 se propuso que el elemento 106 llevara el nombre de Seaborgio, Sg, en su honor. Metales de transición internos Glenn T. Seaborg (1912) La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 88 1) Un elemento químico «X» cuyo número atómico es 18 se ubica en el periodo: a) 7 d) 5 b) 3 e) 6 c) 4 Ejemplo 1: El carbono es el principal elemento que forman los plaguicidas y herbicidas. Se ha concluido que pueden llegar a causar malformaciones genéticas, enfermedades cancerígenas al ser humano dependiendo del tóxico ingerido. El sodio (Z = 11) es un elemento que se ubica en el periodo _____________ Solución: 11Na = 1s 2 2s2 2p6 3s1 periodo «3» Respuesta: Tercero Ejemplo 2: La tabla actual se divide en _________ columnas. Respuesta: 18 columnas. Ejemplo 3: ¿A qué grupo pertenecen las tierras raras? Solución: IIIB Respuesta: IIIB Ejemplo 4: Halla el número atómico si se encuentra un elemento en el cuarto periodo y IA. Solución: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s 1 periodo «4» IA Respuesta: 19 Ejemplo 5: Si el último electrón de cierto isótopo presenta los siguientes números cuánticos 3, 1, +1, +1/2, halla el grupo y periodo. Solución: 3, 1, +1, +1/2 Luego : 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p 3 Respuesta: Periodo : 3 Grupo : VA 3 p3 VA Nivel I I. Marca la alternativa correcta. 2) Para un elemento cuyo número atómico es 20, se puede afirmar que pertenece al periodo ... a) 2 d) 5 b) 3 e) 6 c) 4 3) Si la configuración electrónica de un elemento termina en el orbital 4p3, ¿a qué periodo de la tabla periódica pertenece? a) Quinto d) Cuarto b) Segundo e) Primero c) Tercero 4) Azufre, oro, cobre. ________________________ ________________________ II. Indica el estado natural de: 5) Oxígeno, carbono, hierro. ________________________ ________________________ 6) Flúor, bromo, plata. ________________________ ________________________ 7) Helio, agua, cromo. ________________________ ________________________ 8) Calcio, yodo, fósforo. ________________________ ________________________ Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 89 9) Moseley da la Ley Periódica. ( ) III. Marca falso (F) o verdadero (V), según corresponda. 10) Werner diagrama la TPA. ( ) 11) Newlands ordena los elementos de 3 en 3. ( ) 12) Las tierras raras o elementos de transición interna terminan su configuración en «f». ( ) 13) Sin mirar la tabla periódica escoge la alternativa en la cual todos pertenecen al mismo grupo. a) Z = 11; 37; 3 b) Z = 8; 16; 2 c) Z = 2; 10; 17 d) Z = 35; 17; 4 14) La tabla periódica está dividida en 4 bloques los cuales son: a) M, N, S, P b) E, W, P, d c) O, W, E, f d) K, L, M, N e) s, p, d, f 15) Los alcalinos térreos terminan su configuración en: a) p2 d) s1 b) p1 e) s2 c) d1 Nivel II I. Marca la alternativa correcta: 16) Un futuro cachimbo al estar estudiando la tabla periódica observa que le falta como dato el número atómico de un elemento, entonces decide que el profesor la calcule realizando la siguiente pregunta. ¿Profesor podría Ud. calcular el número atómico de un elemento que se encuentra en el quinto periodo y en el grupo VIIA? a) 84 d) 53 b) 61 e) 68 c) 21 17) Si un catión dipositivo tiene en su estructura atómica 48 electrones, luego el elemento que dio origen a dicho catión, ¿en qué grupo de la tabla periódica se encuentra? a) Grupo IIA b) Grupo IIB c) Grupo VA d) Grupo IV A e) Grupo IIIB 18) Un elemento se halla en la tabla periódica en el cuarto periodo y el grupo IIB. Calcula cuántos electrones «p» apareados tiene en su átomo. a) 12 d) 8 b) 10 e) 4 c) 6 19) Se tiene el siguiente átomo 31X +2. Calcula el grupo en la tabla periódica al cual pertenece. a) Grupo IIIA b) Grupo IB c) Grupo VA d) Grupo VIB e) Grupo IVA 20) Si un elemento posee la siguiente distribución electrónica [Ar], 4s1, 3d10, ¿a qué grupo pertenece y qué tipo de elemento es? a) II A; representativo b) II B; transición c) I A; transición d) I B; transición e) I A; alcalino α 2( ) 21) Si el siguiente átomo tiene 10 neutrones Xα, determina a qué grupo y periodo pertenece dicho átomo. a) 3.°; VIIIA b) 2.°; VIIIA c) 3.°; VIA d) 1.°; VIIA e) 2.°; VIA 22) El oxígeno con número de masa 16 es el octavo elemento de la tabla periódica. ¿Cuántos electrones tiene? a) 8 d) 14 b) 10 e) 16 c) 12 23) Determina el «Z» del átomo de un elemento que es de la familia del 28Ni y cuyo periodo es 6. a) 54 d) 77 b) 57 e) 78 c) 68 24) De la siguiente relación de números atómicos 22, 28, 33, 38 y 55, ¿cuántos se ubican en el mismo período? a) 22, 28 y 55 b) 22, 28 y 35 c) 35 y 28 d) 29, 35 y 38 e) 38 y 55 La INTELIGENCIA como primera opción Colegios TRILCE I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó 90 25) El Mg pertenece al II – A. ________________________ ________________________ II. ¿Cuáles de las siguientes afirma– ciones son correctas? III . Marca la respuesta correcta. 26) Los alcalinos terminana en s1. ________________________ ________________________ 27) Los halógenos son monovalentes. ________________________ ________________________ 28) Según Werner, si la configuración termina en «d», entonces el nivel es (n–2)d. ________________________ ________________________ 29) El He es gas noble. ________________________ ________________________ 30) Indica a qué grupo y periodo de la tabla corresponde un elemento con 7 orbitales «p» apareados. a) Periodo 3; grupo IV B b) Periodo 4; grupo IV A c) Periodo 3; grupo IV A d) Periodo 4; grupo VI A e) Periodo 5; grupo VI A Nivel III 31) Determina el posible número atómico de un elemento del cuarto periodo. a) 37 d) 23 b) 53 e) 55 c) 17 I. Señala las alternativas corres– pondientes. 32) Obtén el número atómico de un elemento calcógeno del periodo 4. a) 29 d) 34 b) 16 e) 32 c) 52 33) Un elemento tiene la siguiente notación 73Ta 181. ¿A qué periodo o grupo pertenece en la tabla periódica? a) 5 ; V B d) 5; V A b) 6; V A e) 6; VII B c) 6; V B 34) Se observa que un elemento tiene en su átomo más de 25 electrones pero menos de 33 electrones. Si pertenecen al grupo IIB, determina a qué periodo pertenece el elemento. a) Cuarto d) Primero b) Tercero e) Sexto c) Quinto 35) Un anión trinegativo de un elemento X tiene en su estructura atómica 43 electrones, luego calcula a qué grupo de la tabla periódicapertenece el elemento X. a) Grupo IV B b) Grupo VI A c) Grupo VII A d) Grupo I A e) Grupo III B 36) E l ú l t i m o e l e c t ró n d e l a configuración electrónica de un elemento está caracterizado por el siguiente conjunto de números cuánticos: 3, 1, 1, –1/2. Calcula el grupo de la Tabla Periódica al cual pertence el elemento. a) Grupo V A d) Grupo V B b) Grupo VI A e) Grupo IV B c) Grupo III A 37) Cierto elemento ocupa el lugar 21 en la tabla periódica y presenta 3 isótopos cuyos números de masa son valores consecutivos. Si la suma de los números de masa es 132, determina el número de neutrones del isótopo más liviano. a) 22 d) 25 b) 23 e) 26 c) 24 38) Un elemento posee 2 isótopos cuyos números de masa son 107 y 109. Si presenta 110 neutrones en total, indica la posición en la TPA. a) Periodo 4, grupo VII A b) Periodo 5, grupo VI A c) Periodo 4, grupo VI A d) Periodo 6, grupo VI A e) Periodo 5; grupo VII A 39) El elemento «X» es isoelectrónico con Y2. Determina a qué grupo y periodo pertenece «Y» si «X» es un halógeno del cuarto periodo. a) I A – 5 b) VI A – 4 c) V A – 4 d) VII A – 4 e) V A – 5 Colegios TRILCE La INTELIGENCIA como primera opción San Miguel - Faucett - Pershing - Escardó I Bim. / QUÍMICA / 3ER. AÑO 91 40) ¿Qué estado cuántico describe el electrón más energético de un elemento halógeno del 5.º periodo? a) 5, 1, 0, –1/2 b) 5, 1, –1, –1/2 c) 5, 1, +1, –1/2 d) 4, 1, –1, –1/2 e) 4, 1, +1, –1/2 41) Indica el subnivel de mayor energía en la configuración electrónica de un elemento químico que se ubica en el quinto periodo y grupo VB. a) 5f d) 4d b) 5d e) 5s c) 4f 42) Un elemento tiene el orbital 5, 1, 0 donde se encuentra su último electrón. Determina el grupo y periodo al cuál pertenece el elemento si además se sabe que es paramagnético. a) IVA , 5 d) VIIA, 7 b) VA, 5 e) VA, 6 c) VIA, 6 43) Un elemento que se encuentra en el 4.º periodo y grupo VIIB posee 2 isótopos cuya cantidad total de neutrones es 60. Hallar la suma de sus números de masa. a) 100 d) 130 b) 110 e) 90 c) 120 44) Un elemento químico posee en su configuración 6 electrones con l=2. Indica la posición del elemento en la tabla. a) periodo 3; grupo IIA b) periodo 4; grupo VIIB c) periodo 4; grupo VIIIB d) periodo 4; grupo VB e) periodo 5; grupo IB 45) Un anión trinegativo tiene en su tercera capa 2 orbitales desapareados y el número de electrones que presenta es el máximo. ¿A qué grupo y periodo de la TPA pertenece el elemento? a) 3; VIIB d) 3; VB b) 3; IIIA e) 4; VIB c) 4; VIIB 46) ¿Cuáles son los números cuánticos del electrón más energético del elemento cuya ubicación en la TP es en el 4.º periodo y grupo VIIB? a) 4, 2, 2, +1/2 b) 4, 2, 1, –1/2 c) 3, 1, 1, +1/2 d) 3, 2, 2, –1/2 e) 4, 1, 1, –1/2 47) La posible ubicación en la T.P. por periodo y grupo para un elemento que presenta 3 orbitales desapareados en el tercer nivel es: a) 3.º; IIIA d) 4.º; VB b) 3.º; VB e) 4.º; VIIB c) 3.º; VIIB 48) Si el ión X–4 es isoelectrónico con un calcógeno del quinto periodo, ¿cuál es el número atómico de X? ________________________ ________________________ II. Responde las siguientes preguntas: 49) En la configuración electrónica de un elemento, su último subnivel tiene una energía relativa igual a cinco y tiene en dicho subnivel dos orbitales apareados y más de un orbital desapareado. Luego, calcula a qué periodo y grupo pertenece. ________________________ ________________________ 50) Un cierto elemento se encuentra en el quinto periodo y grupo IVA, originando un catión (+1). Calcula la cantidad de electrones que tendrá dicho catión en su último subnivel de energía en su configuración electrónica. ________________________ ________________________ Al inhalar mercurio llega al cerebro y también daña los riñones y al feto. Los efectos sobre la función cerebral pueden manifestarse como irr itabi l idad, temblores, alteraciones a la vista o la audición y problemas de la memoria.
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