La tabla periodica Conceptos

Vista previa del material en texto

CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
ACADEMIA “AMANTES DEL CONOCIMIENTO” 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
Semana 2: TABLA PERIÓDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grupo Familia Electrones de valencia 
I A (1) Metales alcalinos* 1 
II A (2) Metales alcalinos 
térreos* 
2 
 IIIA (13) Boroides 3 
 IVA (14) Carbonoides 4 
 VA (15) Nitrogenoides 5 
 VIA (16) Calcógenos 6 
 VIIA (17) Halógenos 7 
 VIIIA (18) Gases nobles* 8 
 
 
 
 
 
Tabla periódica, es el ordenamiento de los elementos según su…………………… creciente 
que también destaca la periodicidad. 
 
Periodo, es una fila horizontal de 
la tabla periódica. 
Grupo, es una columna vertical de la 
tabla periódica. 
Metal, elemento del lado izquierdo de la tabla periódica, acotado a la derecha por una línea 
escalonada que va del boro al ástato, casi 80% de los elementos que se conocen son 
metales, elemento que tiende a formar iones positivos en solución, tienen diferentes colores, 
aunque la mayoría son plateados; generalmente son maleables y dúctiles. Ejemplo: sodio 
(Na), calcio (Ca), hierro (Fe), cobre (Cu), etc. 
No metal, hidrógeno y elementos del lado derecho de la tabla periódica, acotados por una 
línea escalonada que va del boro al ástato, son malos conductores del…………………. y la 
…………………….. pueden ser gases, líquidos o sólidos. 
Ejemplo: flúor (F), azufre (S), oxígeno (O), etc. 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
 
Metales No metales 
1. Tienen un acabado brillante, 
diferentes colores, aunque la 
mayoría son plateados. 
2. Los sólidos son maleables y 
dúctiles. 
3. Son buenos conductores del 
calor y la electricidad. 
4. La mayoría de los óxidos 
metálicos son sólidos iónicos 
que son básicos. 
5. Tienden a formar cationes en 
soluciones o disoluciones 
acuosas. 
1. No tienen brillo; diferentes 
colores. 
2. Los sólidos son generalmente 
quebradizos; algunos son 
duros y otros blandos 
3. Son malos conductores del 
calor y la electricidad. 
4. La mayoría de los óxidos no 
metálicos son sustancias 
moleculares que forman 
soluciones acidas. 
5. Tienden a formar aniones u 
oxoaniones en soluciones 
acuosas. 
 
 
Parámetros atómicos 
 
Ciertas propiedades características de los átomos, en particular sus radios y las 
energías asociadas a la remoción y adición de electrones, muestran variaciones 
periódicas regulares con el número atómico. Estas propiedades atómicas se 
vuelven de considerable importancia cuando se trata de comprender muchas de 
las propiedades químicas de los elementos. El conocimiento de estas tendencias 
permite a los químicos racionalizar observaciones y predecir un probable 
comportamiento químico y estructural sin recurrir a datos tabulados para cada 
elemento. 
 
Radios atómicos e iónicos 
 
Los radios atómicos se incrementan hacia abajo en un grupo y, dentro de los 
bloques s y p, se reducen de izquierda a derecha a través de un periodo. Todos 
los aniones son más grandes que los átomos que los generan y todos los 
cationes son más pequeños. 
 
Una de las características atómicas más útiles de un elemento es el tamaño de 
sus átomos e iones. Las consideraciones geométricas son de primera 
importancia para explicar las estructuras de muchos sólidos y moléculas 
individuales; además, la distancia promedio de los electrones con respecto al 
núcleo de un átomo se correlaciona con la energía necesaria para removerlo en 
el proceso de formación de un catión. 
 
Los átomos no tienen un radio preciso porque, a grandes distancias, la función 
de onda de los electrones decae exponencialmente con el aumento de distancia 
respecto al núcleo; sin embargo, podemos esperar que los átomos con un núcleo 
considerable de electrones sean más grandes, en cierto sentido, que los átomos 
que solo tienen unos cuantos. Tales consideraciones han llevado a los químicos 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
a proponer una diversidad de definiciones para el radio atómico con base en 
consideraciones empíricas. 
 
El radio metálico de un elemento de este tipo se define como la mitad de la 
distancia experimentalmente determinada entre los centros de los átomos 
vecinos más cercanos en el sólido. 
El radio covalente de un elemento no metálico se define de manera similar como 
la mitad de la distancia internuclear entre átomos vecinos del mismo elemento 
en una molécula. Nos referimos conjuntamente a los radios metálicos y 
covalente como radios atómicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
 
Electronegatividades de los elementos. 
 
La electronegatividad generalmente aumenta de izquierda a derecha a través de 
un periodo, y disminuye de arriba hacia abajo cuando se desciende en un grupo. 
 
 
 
Electronegatividad 
 
Utilizamos una cantidad conocida como electronegatividad para estimar si un 
enlace dado será covalente no polar o iónico. La electronegatividad se define 
como la capacidad de un átomo en una molécula de atraer electrones hacia él. 
A mayor electronegatividad de un átomo, mayor será su capacidad de atraer 
electrones hacia él. La electronegatividad de un átomo en una molécula está 
relacionada con su energía de ionización y con su afinidad electrónica, las cuales 
son propiedades de sus átomos aislados. La energía de ionización mide la 
fuerza con que un átomo gaseoso se mantiene unido a los electrones. Mientras 
que la afinidad electrónica es una medida de la fuerza con que un átomo atrae 
electrones adicionales. Un átomo con una afinidad electrónica muy negativa y 
una energía de ionización elevada atraerá electrones de otros átomos y se 
resistirá a perder los suyos; será muy electronegativo. 
 
El químico estadounidense Linus Pauling desarrollo la primera y más utilizada 
escala de electronegatividad. El flúor, el elemento más electronegativo, tiene 
una electronegatividad de 4,0. El elemento menos electronegativo, el cesio, tiene 
una electronegatividad de 0,7. Los valores de los demás elementos se 
encuentran entre estos dos extremos. 
 
Dentro de cada periodo existe un aumento continuo, en la electronegatividad de 
izquierda a derecha; es decir, de los elementos más metálicos a los más no 
metálicos. Con algunas excepciones (sobre todo en los metales de transición), 
la electronegatividad disminuye conforme aumenta el número atómico en 
cualquiera de los grupos. Esto es lo que podríamos esperar porque sabemos 
que las energías de ionización tienden a disminuir cuando el número atómico en 
un grupo aumenta, y la afinidad electrónica no cambia mucho. 
 
 
 
 
Electronegatividad. 
 
Es la capacidad que tiene los átomos de atraer electrones hacia sus núcleos 
cuando están químicamente combinados. 
 
1. Los no metales son muy electronegativos, correspondiendo el valor más 
alto al flúor. 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
2. Los metales tienen valores bajos de electronegatividad, siendo el más 
pequeño el que corresponde al cesio. 
 
Por convención, Pauling propuso una escala de electronegatividad en la cual la 
tendencia de variación para los elementos representativos es la siguiente. 
 
 
 
 
 
 
Metales 
 
La mayoría de los elementos metálicos presentan un acabado brillante que 
asociamos con los metales. Los metales conducen el calor y la electricidad. En 
general, son maleables (se pueden golpear hasta formar laminas delgadas) y 
dúctiles (se pueden estirar para formar alambres). Todos son sólidos a 
temperatura ambiente, excepto el mercurio (punto de fusión = - 39°C), el cual es 
líquido. Dos metales funden a una temperatura ligeramente superior al ambiente, 
el cesio a 28,4°C y el galio a 29,8°C. En el otro extremo, muchos metales funden 
a temperatura muy elevadas. Por ejemplo, el cromo funde a 1900°C. 
 
Los metales suelen tener energías de ionización bajas y, por lo tanto, tienden a 
formar iones positivos con relativa facilidad. Como resultado los metales se 
oxidan (pierden electrones) cuando experimentan reacciones químicas. 
 
De entre las propiedadesatómicas fundamentales (radio, afinidad electrónica y, 
así sucesivamente), la primera energía de ionización es el mejor indicador de si 
un elemento se comportara como un metal o como un no metal. 
 
No metales 
 
Los no metales varían mucho en su apariencia. No son brillantes y en general 
son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más 
bajos que los correspondientes a los metales (aunque el diamante, una forma 
del carbono, funde a 3570°C). En condiciones ordinarias, existen siete no 
metales como moléculas diatómicas. Cinco de ellos son gases (H2, N2, O2, F2 y 
Cℓ2), uno es un líquido (Br2) y uno es un sólido volátil (I2). Los no metales 
restantes son sólidos que pueden ser duros, como el diamante, o blandos, como 
el azufre. 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
Debido a sus afinidades electrónicas, los no metales tienden a ganar electrones 
cuando reaccionan con metales. 
 
Metaloides. 
 
Los metaloides tienen propiedades intermedias entre las de los metales y las de 
los no metales. Pueden tener algunas propiedades metálicas características, 
pero carecer de otras. Por ejemplo, el silicio parece un metal, pero es quebradizo 
en lugar de maleable y no conduce el calor y la electricidad tan bien como los 
metales. Los compuestos de metaloides pueden tener características de los 
compuestos metálicos o no metálicos, según el compuesto especifico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
 
TABLA PERIÓDICA 
 
I. TABLA PERIODICA ACTUAL 
 
1. DESCRIPCIÓN 
 
• El 28 de noviembre de 2016 la IUPAC publico la tabla periódica de los 118 
elementos químicos conocidos y aceptados con sus nombres y símbolos. 
 
• Todos ordenados en orden creciente según el número atómico (Z). 
 
• Están formados por 18 columnas verticales, separadas en dos series A y B, 
cada una de ellas formadas por 8 grupos. 
 
• Están formados por 7 filas horizontales denominadas periodos. 
 
2. LEY PERIÓDICA 
 
“Las propiedades de un elemento dependen de su número atómico (Z)” (Henry 
Moseley). 
 
3. UBICACIÓN DE UN ELEMENTO 
 
Se configura según el número atómico. 
 
• Periodo: 
Lo determina el mayor nivel de energía(n). 
 
• Grupo: 
Se toma en cuenta la última configuración. 
 
 No Grupo = #e- de valencia 
 
 
 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
Grupo “A" 
 
Si la última configuración es: 
 
………… nsα o ………… npα 
 
 #e- de valencia = #e- último nivel 
 
En consecuencia: 
 
s  Grupo A 
p  Grupo ( + 2) A 
 
Grupo “B” 
 
Si la última configuración es: 
…………. (n-1) d α 
 
 #e- tipo “s” último nivel 
 #e- de valencia = + 
 #e- tipo “d” incompleto 
 
En consecuencia: d  Grupo ( + 2) B 
 
Si el subnivel “d” está completo (d10): 
 
 #e- de valencia = #e- tipo “s” último nivel 
 
Ejemplos: 
 
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 
 Grupo IA periodo 3º 
 
 
20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 Grupo IIA periodo 4º 
 
 
 16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 
 Grupo VIA periodo 3º 
 
 
 9F 1s2 2s2 2p5 
 Grupo VIIA periodo 2º 
 
 
25Mn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 
 Grupo VIIB periodo 4º 
 
 
30Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 
 Grupo IIB periodo 4º 
 
4. CLASIFICACIÓN DE ELEMENTOS 
 
• Según su estado físico 
 
 GASEOSO: N2, O2, Cℓ2, H2, F2, gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) 
 
 LIQUIDO: Hg y Br2 
 SÓLIDO: Todos los demás 
 
• Familia de los elementos 
 
▪ IA Alcalino (H) no es alcalino 
▪ IIA Alcalino terreo 
▪ IIIA Boroide 
▪ IVA Carbonoide 
▪ VA Nitrogenoide 
▪ VIA Anfígeno o Calcógeno 
▪ VIIA Halógeno 
▪ VIIIA Gases nobles 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
• Propiedades Físicas y Químicas 
 
 Metales: 
 
✓ Son buenos conductores de la corriente eléctrica. 
✓ Tienden a ser positivos. 
✓ Se reducen en forma de lámina (maleabilidad) y en forma de hilos 
(ductilidad) 
✓ Tienden a formar óxido. 
 
No metales: 
 
✓ Son malos conductores de la corriente eléctrica. 
✓ Tienden a ser negativos. 
✓ No son maleables ni dúctiles. 
✓ Tienden a formar anhídridos. 
 
 
 
Observaciones: 
 
❖ Los elementos del Grupo “A” son denominados elementos representativos. 
 
❖ Los elementos del Grupo “B” son denominados elementos de transición. 
 
❖ Los elementos de la última columna de la tabla periódica son los gases 
nobles y su configuración termina en subnivel “p” excepto el helio (1s2). 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
II. PROPIEDADES PERIÓDICAS 
 
Electronegatividad. - Es la fuerza que tiene un átomo de elemento para atraer 
electrones. 
 
Energía de ionización. - Es la energía necesaria para quitar un electrón de un 
átomo neutro en estado gaseoso y convertirlo en catión. 
 Na + 496 kJ/mol → Na 1+ + 1 electrón 
 
Afinidad electrónica. - Es la energía liberada (generalmente) cuando un átomo 
neutro en estado gaseoso forma un anión. 
 E + 1 electrón → E 1- + energía 
 
Carácter no metálico. - Es la facilidad que tiene un átomo de elemento para ganar 
electrones. 
 
Carácter metálico. - Es la facilidad que tiene un átomo de elemento para perder 
electrones. 
 
Radio atómico. - Es la mitad de la distancia internuclear de dos átomos idénticos 
unidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC 
 
 
 
 
 
 
El radio iónico en picometros 
 
 
Li 1+ 
78pm 
Be2+ 
34pm 
 O2- 
140pm 
F1- 
133pm 
Na 1+ 
98pm 
Mg2+ 
78pm 
 S2- 
184pm 
Cℓ1- 
181pm 
K 1+ 
133pm 
Ca2+ 
106pm 
 Se2- 
198pm 
Br1- 
195pm 
Rb1+ 
148pm 
Sr2+ 
127pm 
 Te2- 
211pm 
I1- 
220pm 
Cs1+ 
165pm 
 
Ba2+ 
143pm 
 
 
 
 
CICLO LETRA - CIENCIAS 
 ACADEMIA ADC