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Tabla periódica Química General Al finalizar la sesión, el estudiante ubica cada elemento químico, según sus propiedades en la tabla periódica Logro de aprendizaje Datos/Observaciones Recordemos… • ¿Con cuántos números cuánticos trabajamos la sesión anterior? Mencionemos a cada uno de ellos. • ¿Cuáles son los principios que regulan la configuración electrónica? Datos/Observaciones Sabías que… Estos son los 4 últimos elementos descubiertos y obtenidos en laboratorio. Averigua más sobre ellos Contenido: • La Tabla Periódica. • Periodos y Grupos. • Propiedades Periódicas. Carácter Metálico Radio Atómico y Iónico Energía de Ionización Afinidad electrónica Electronegatividad • Ejercicios Resueltos. Datos/Observaciones Clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos. Tabla Periódica Moderna Datos/Observaciones Sirve para conocer: Símbolo del elemento Número atómico Masa atómica Punto de fusión y ebullición Valencia Configuración electrónica Electronegatividad Densidad. Tabla Periódica Moderna Datos/Observaciones Conformación de la Tabla Periódica Datos/Observaciones • Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z) Se denominan Grupos: a las columnas de la tabla Periodos: a las fila de la tabla Conformación de la Tabla periódica Ordenamiento de los elementos en línea horizontal. Estos elementos difieren en propiedades, pero tienen la misma cantidad de niveles en su estructura atómica. La Tabla Periódica consta de 7 periodos. Número de periodos = Número de niveles del átomo Periodos Datos/Observaciones Grupos Grupo “A” ( Elementos Representativos) Están situados en los extremos de la tabla periódica. Terminan en el subnivel “s” y “p” Datos/Observaciones Ubicados en la zona central de la tabla periódica. La configuración electrónica termina en el subnivel “d”. Grupos Grupo “B” (Elementos de transición) Datos/Observaciones Grupos Actualmente se numeran los 18 grupos empleando el sistema recomendado por IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) en 1985, utilizando números arábigos. De esta forma la primera columna es el grupo 1, la segunda el grupo 2, y así hasta la decimoctava que corresponde al grupo 18. NOTA: Ubicación de un elemento representativo en la tabla periódica. Periodo: máximo nivel que alcanza el elemento en su configuración electrónica Grupo: número de electrones de valencia (en romanos) Si termina en s ó p es del Grupo A Ejemplo: Elemento con Z = 20 1s2, 2s2, 2p6 , 3s2, 3p6, 4s2 Periodo: máximo nivel: n = 4. Periodo: 4 Grupo: electrones de valencia: 2 Periodo: 4 Grupo: 2 o IIA Ejercicio Ubicación de un elemento del Grupo “A” (Elementos Representativos) Datos/Observaciones Periodo: última capa o nivel de su configuración electrónica Grupo: electrones de última capa + electrones de subnivel incompleto como sigue: 8, 9 y 10 pertenece a Grupo VIIIB 11 pertenece a Grupo IB 12 pertenece a Grupo IIB Ejemplo: Elemento con Z = 46 1s2, 2s2, 2p6 , 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2 , 4d8 Periodo: Máximo nivel : n = 5. Grupo: Electrones de última capa + capa incompleta: 2+8=10 Grupo B (termina en d) Periodo: 5 Grupo: VIIIB Ejercicio Ubicación de un elemento del grupo “B” (Elementos de transición) Datos/Observaciones Propiedades físicas y químicas de elementos en la Tabla Periódica Propiedades periódicas: • Carácter metálico (metales, no metales) • Tamaño del átomo – Radio atómico – Radio iónico • Energía de ionización. • Afinidad electrónica. • Electronegatividad Datos/Observaciones 1. Representan aproximadamente el 80% del total de elementos. 2. Son buenos conductores del calor y la electricidad. 3. Son dúctiles (forman hilos) y maleables (forman laminas). 4. A temperatura ambiental se encuentran en estado sólido, con excepción del mercurio (Hg) que es líquido. 5. Presenta un brillo característico, denominado brillo metálico. 6. En las interacciones químicas pierden electrones de valencia, Metales Propiedades físicas y químicas de elementos en la Tabla Periódica Datos/Observaciones 1. Representan aproximadamente el 20% del total de elementos. 2. No conducen el calor ni la electricidad, con excepción del carbono. 3. No son maleables ni dúctiles. 4. A temperatura ambiente se encuentran en estados: sólido, líquido y gaseoso. 5. Son buenos aislantes térmicos. 6. No presentan brillo metálico, excepto el grafito (carbono). 7. En las interacciones químicas (enlaces) ganan electrones. No Metales Propiedades físicas y químicas de elementos en la Tabla Periódica Datos/Observaciones Propiedades de los Períodos y de los Grupos Distancia entre el núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo. Suele medirse en picómetros (1 pm=10-12 m) o Angstroms (1 Å=10-10 m). El radio atómico de un elemento aumenta de arriba a abajo y de derecha a izquierda en la tabla periódica. Radio Atómico Datos/Observaciones En un grupo: El tamaño atómico aumenta al descender en un grupo porque aumenta el número de capas electrónicas. Efecto de Apantallamiento: Al descender en el grupo, aumenta el número de capas electrónicas, con lo que el tamaño aumenta. En un período: El tamaño atómico disminuye al avanzar en un período. Al aumentar el número de electrones en la misma capa, aumenta la carga nuclear (efecto de contracción), por tanto, los electrones se acercan más al núcleo. Para tener en cuenta: Datos/Observaciones Radio Iónico Los iones positivos (cationes) son siempre menores que los átomos neutros a partir de los que se forman. Li (1,23 ) Α F ( 0, 64 ) Α Li ( 0, 68 ) Α+ F ( 1, 36 ) Α Pierde 1 e- Gana 1 e- Los iones negativos (aniones) son siempre mayores que los átomos neutros a partir de los que se forman Propiedades de los Períodos y de los Grupos Datos/Observaciones Energía de ionización (EI) - (Potencial de ionización) - “Es la energía necesaria para extraer un e– de un átomo gaseoso y formar un catión”. - Es siempre positiva (proceso endotérmico). Na– 1 e- + energía Na + Energía de IONIZACION del sodio: 496 KJ/mol Ejemplo: Propiedades de los Períodos y de los Grupos Datos/Observaciones Afinidad electrónica o electroafinidad (AE): Es la energía liberada cuando un átomo en estado neutro gana un electrón, para convertirse en un ion negativo (anión). X + e- → X- (X = no metal) Cl + e- → Cl- + energía Afinidad electrónica del cloro: -384 KJ/mol Ejemplo: Propiedades de los Períodos y de los Grupos Datos/Observaciones Electronegatividad Mide la tendencia de un átomo a atraer hacia si los e– que participan en un enlace y retenerlos. Los átomos de los elementos mas electronegativos son los que ejercen mayor atracción sobre los electrones. Propiedades de los Períodos y de los Grupos Datos/Observaciones Resumiendo… PROPIEDAD PERIÓDICA SIGNIFICADO Electronegatividad Tendencia de los átomos a atraer los electrones de un enlace. Radio atómico Caracteriza el tamaño de los átomos. Carácter metálico Metales (perder electrones de valencia) No metales (ganar electrones en interacciones químicas) Afinidad electrónica Variación de energía cuando se incorpora un electrón a un átomo. Energía de ionización Energía necesaria para separar completamente un electrón de un átomo. Datos/Observaciones Ejercicios resueltos Sodio (Na = 11) – Configuration electronica es:1s2, 2s2, 2p6, 3s1 3 s1 n = 3 Periodo = 3 Grupo A IA Alcalinos 1. El número atómico del elemento sodio es 11; decir a que grupo, periodo y familia pertenece. Respuesta: Solución: Grupo: IA Periodo: 3 Familia: Alcalinos Datos/ObservacionesEjercicios resueltos 2. El número atómico del elemento Fluor es 9; decir a que grupo, periodo y familia pertenece Solución: Fluor (F = 9) 1s2, 2s2, 2p5 2s2 2 p5 n = 2 Periodo = 2 Grupo: A VIIA Halógenos Respuesta: Grupo: VIIA Periodo: 2 Familia: Halógenos Datos/Observaciones Ejercicios resueltos 3. El número atómico de un elemento químico es 45; decir a que grupo, periodo y familia pertenece. Solución: Z = 45; entonces: 1s2, 2s2, 2p6 , 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6 1s2, 5s2, 4d5 5s2 4 d5 n -1 = 4 Periodo = 5 ns2 (n-1)d2 : Grupo B VII B Familia del manganeso Respuesta: Grupo: VIIB Periodo: 5 Familia: del Manganeso Datos/Observaciones Ejercicios resueltos 4. Calcula el número atómico de un elemento sabiendo que se encuentra en el 5 periodo y grupo VIIA. Datos/Observaciones Ejercicios resueltos 4. Dados 2 elementos A (Z=12) y B (Z=17), a) ¿Podemos afirmar que ambos pertenecen al tercer período?; b) ¿El elemento A tiene mayor radio atómico que el B?. C.E. de A 1𝑠2 2𝑠22𝑝63𝑠2 Grupo IIA: 2𝑒− 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎: alcalino térreo Periodo 3: 3𝑠2 C.E. de B 1𝑠2 2𝑠22𝑝63𝑠23𝑝5 Grupo VIIA: 7𝑒− 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎: halógeno Periodo 3: 3𝑠23𝑝5 Como podemos observar ambas respuestas serían afirmativas. GRACIAS. Lo que hemos aprendido… 1. La tabla periódica clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos en orden creciente a sus números atómicos. 2. La tabla periódica permite explicar las propiedades físicas y química de todos los elementos químicos según su ubicación. 3. A través de la configuración electrónica podemos ubicar a un elemento químico en la tabla periódica, identificando su grupo y periodo. 4. La tabla periódica consta de 7 periodos (se encuentran en forma horizontal) y 18 grupos (se ubican en forma vertical).
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