Tema 04 - Tabla periódica

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15UNI SEMESTRAL 2013 - III QUÍMICA TEMA 4
TABLA PERIÓDICA
QUÍMICA
de propiedades semejantes quedaban ubicadas en la
misma línea vertical efectivamente los elementos de
las triadas de Dobereiner se hallaban en dichas líneas.
Su representación no atrajo mucho la atención de los
científicos contemporáneos.
IV.LEY DE OCTAVAS DE JOHN ALEXANDER
REYNA NEWLANDS (1864)
Este inglés (1837–1898); a los 62 elementos descubiertos
los clasificó en orden creciente a su peso atómico y en
grupo de siete en siete, tal que el octavo elemento, a
partir de uno dado, era una especie de repetición del primero,
como la nota ocho de una escala musical (Ley de Octavas).
Ejemplo:
H
1
F
8
Cl
15
Co; Ni
22
Br
29
Pd
36
f
43
Pl; Ir
50
Li
2
Na
9
K
18
Cu
23
Rb
30
Ag
37
Ca
44
Ti
51
Be
(3)
Mg
10
Ca
17
Zn
24
Sr
31
Cd
38
Ba; V
45
Pb
52
B
(4)
Al
11
Cr
18
Y
25
Ce; La
32
In
39
Ta
46
Th
53
C
5
Si
12
T 
19
In
26
Zr
33
Sn
40
W
47
Hg
54
l
N
6
P
13
Mn
20
As
27
Di; Mo
34
Sb
41
Nb
48
Bi
55
Q
7
S
14
Fe
21
Se
28
Ro; Ru
35
Te
42
Au
49
Ce
56
1
2
3
4
5
6
7
8
GRUPO
I. HIPÓTESIS DE PROUT (1815)
Un punto clave para iniciar la clasificación periódica de los
elementos lo constituyó la determinación de sus pesos
atómicos, el primer intento lo hizo Prout quien propuso
que los pesos atómicos de todos los átomos eran múl-
tiplos enteros y sencillos del peso atómico del hidrógeno,
ya que este era la materia fundamental a partir del cual
se constituyen todos los demás elementos.
 
II. TRIADAS DE JOHAN W. DOBEREINER
(1829)
Luego de identificar algunos elementos con propiedades
parecidas, este alemán (1780-1849) colocó los
elementos con comportamiento similar en grupos de
tres en tres y observó que el peso atómico del elemento
intermedio era aproximadamente, el promedio de los
extremos.
Ejemplo: Elemento (P.A.)
 
III.HÉLICE TELÚRICO DE ALEXANDER BE-
GUYER DE CHANCOURTOIS (1862)
El geólogo francés (1819–1886) colocó los elementos
en orden creciente a su peso atómico; en un línea en-
rollada helicoidalmente a un cilindro, e hizo notar que los
DESARROLLO DEL TEMA
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V. LA CURVA DE JULIUS LOTHAR MEYER (1869)
En su libro "Modernas Teorías de la Química" el alemán Meyer (1830-1895) se basó en el estudio de los llamados
volúmenes atómicos (volumen ocupado por un mol de átomos en una muestra sólida y líquida). Al componer estos
con los pesos atómicos obtuvo la ahora famosa curva de Lothar Meyer:
 
A. Curva de Lothar Meyer
El volumen átomo de las ordenas se ha calculado
dividiendo el peso atómico entre la densidad de
una muestra sólida o líquida del elemento median-
te el empleo de valores modernos.
B. Avances del gráfico
1. Los volúmenes atómicos máximos se alcanzan
para los metales alcalinos.
2. Entre el Li y Na, así como entre Na y K, existen
seis elementos, como indicó la Ley de Octavas
de Newlands. Sin embargo entre Rb y Cs hay
más de seis elementos, lo que explica la falla en
el trabajo de Newlands.
3. Los sólidos con bajo punto de fusión, así como los
elementos gaseosos (en condiciones ambientales)
se encuentran en las partes ascendentes de su
curva o en los máximos de esta.
4. Los elementos difíciles de fundir se presentan
en los mínimos o en los parciales descendentes.
5. La curva también muestra la periodicidad de otras
propiedades como volumen molar, punto de
ebullición, fragilidad, etcétera.
VI.TABLA PERIÓDICA DE DIMITRI IVANO-
VICH MENDELEIEV (1872)
Al igual que Meyer, el Ruso Mendeleiev (1834–1907) or-
denó a los 63 elementos descubiertos secuencial-mente
de acuerdo al orden creciente de su peso atómico.
Su "Tabla corta" está dividida en ocho columnas o gru-
pos, tal que el orden de cada grupo indica la máxima
valencia del elemento, para formar óxidos o hidruros.
Así mismo su tabla está conformado por 12 filas o se-
ries formando parte a su vez de 7 periodos; de la si-
guiente manera.
Clasificación periódica de los elementos (Según D.I. Mendeleiev)
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A. Ventajas de su tabla corta
1. En su tabla dejó espacios vacíos para los elementos
que todavía no se descubrían (44, 68, 72,
etcétera) prediciendo con exactitud apreciable,
las propiedades y químicas de los mismos.
2. A dichos elementos no descubrimientos los
bautizó con un nombre.
Ejemplo:
donde: Eka: primero o después de
 Dvi: segundo
3. Los elementos de un mismo grupo coinciden
en sus propiedades químicas, como en la valencia
para formar óxidos o hidruros.
B. Desventajas de su tabla corta
1. El hidrógeno no tiene posición definida.
2. No hay una clara forma de separar a los metales
y no metales.
3. Su principal error fue ordenar a los elementos
en orden creciente a sus pesos atómicos; en
dicha clasificación hay algunos elementos con
el Te y Co, que poseen peso atómico, mayor
que el que sucede.
VII.TABLA PERIÓDICA ACTUAL O MODERNA
En 1914 el inglés Henry Moseley descubre el número
atómico de cada elemento con su experimento del
espectro de rayos X postulando la siguiente ley
periódica. Las propiedades físicas y químicas de los
elementos son función periódica de su número atómico.
Años más tarde Werner crea una tabla periódica larga
al agrupar a los elementos en orden creciente y
sucesivo y al número atómico, la que es considerada
hasta hoy como la Tabla Periódica Moderna (TPM).
La TPM está formada por 18 columnas agrupadas en
dos grandes familias A y B donde cada familia consta
de 8 grupos. El orden de cada grupo (en la familia A y
B) nos indica la cantidad de electrones de la última
capa (e de valencia).
La TPM está formada por 7 filas o 7 periodos, el orden
de cada periodo nos indica la última capa o números
de capas del elemento.
En la parte inferior de la TPM colocado en forma perpen-
dicular al grupo 3B se encuentran los lantánidos y
actínidos, llamados también tierras raras, en dicho blo-
que empiezan los elementos derivados del Uranio
(Transuránidos).
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En la TPM se pueden observar solo 90 elementos naturales
desde el 1H hasta el 92U, en cambio los elementos 43Tc,
61Pm y del 93Np en adelante son artificiales.
Obtenidos mediante transmutaciones nucleares, a partir
del uranio razón por la que son llamadas elementos
transuránidos.
La TPM también se puede clasificar en 4 grandes bloques
de acuerdo al subnivel donde termina su configuración
electrónica ellos son:
 
• Bloque "s" y Bloque "p"
Pertenecen a la familia "A" llamadas elementos típicos
o representativos porque la última capa está incompleta
de electrones (del 1A al 7A excepto el 8A).
• Bloque "d" pertenece a la familia "B"
Contiene a los metales de transición, debido a que
su penúltima y última capa están incompletas de
electrones.
Del 3B al 1B excepto el 2B).
• Bloque "f" pertenece a la familia "B"
Contiene a los metales de transición interna, debido
a que su antepenúltima; penúltima y última capa
no están llenas de electrones. Todos los del bloque
"f", excepto: (n – 2)f14.
Ejemplo:
 
A. Leyenda de la TPM
1. Metales, no metales y metaloides
 
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2. Metaloides o Seudometales
Son elementos que poseen propiedades físicas
y químicas intermedias entre metales y no
metales; se encuentran justamente en la
frontera donde se unen metales y no metales,
llamados también semi metálicos.
Los metaloides son semiconductores del calor y
la electricidad; su aplicación en el mundo entero
se da en los transitores, como una materia prima
de amplificadores y material de control eléctrico.
Nótese que el silicio, germanio y el boro son
típicamente no metálicos, pero él es un
semiconductor electrónico a temperatura ambiente,
el diamante no es; el grafito sí. El comportamiento
químico a lo largo de estos elementos reflejan el
cambio gradual de metálicos a no metálicos, de
comportamiento iónico a comportamiento covalente.
B. Familias o grupos
Son los elementosque se comportan en forma se-
mejante, y forman las columnas en la tabla periódi-
ca. El último sistema aprobado por la IUPAC es del
1 al 18, antiguamente llevaban los números roma-
nos, hoy día se utiliza los números arábigos, así la
familia del carbono es el grupo 4A.
1. Grupos familia "A"
1A: Metales alcalinos (sin hidrógeno): ns1
2A: Metales alcalinos térreos: ns2
3A: Boroides o térreos: ns2 np1
4A: Carbonoides: ns2 np2
5A: Nitrogenoides: ns2 np3
6A: Anfígenos o calcógenos: ns2 np4
7A: Halógenos: ns2 np5
8A: Gases nobles o raros: ns2 np6
2. Grupos familia "B"
1B: Grupo del Cobre: ns2 (n–1)d9
2B: Grupo del Zinc: ns2 (n–1)d10
3B: Grupo del Escandio (Subgrupo del La y Ac)
4B: Grupo del Titanio: ns2 (n–1)d2
5B: Grupo del Vanadio: ns2 (n–1)d3
6B: Grupo del Cromo: ns2 (n–1)d4
7B: Grupo del Manganeso: ns2 (n–1)d5
8B: Grupo de las Triadas: ns2 (n–1)d6,7,8
3. Analizando los periodos (P)
P.1: contiene 2 elementos
P.2: contiene 8 elementos
P.3: contiene 8 elementos
P.4: contiene 18 elementos
P.5: contiene 18 elementos
P.6: contiene 32 elementos
P.7: contiene 29 elementos
Total 115 elementos
C. Estado físico de los elementos
Gases: H, N, O, F, Cl, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, On.
Líquidos: Br, Hg.
Sólidos: todos los demás.
1. Características de los elementos metálicos
• Se encuentran hacia la izquierda de la T.P.M.
• Poseen brillo metálico (lustroso y reluciente).
• Existen en estado sólido (excepto el Hg).
El (Cs, Fr, Ga) son líquidos a T > 30 °C.
• Conducen con facilidad la corriente eléctrica y
el calor.
• Tiene pocos electrones en su capa de valencia.
• En las reacciones químicas ceden electrones
y se cargan positivamente (cationes).
• Son de consistencia tenaces; tiene punto de
fusión variables.
• No se combinan, entre sí.
• Son maleables (forman láminas y ductibles (for-
man hilos).
2. Características de los elementos no metálicos
• Se encuentran hacia la derecha de la T.P.M.
• No conducen o conducen muy poco la corriente
eléctrica y el calor excepto: Selenio, Grafito,
(Carbono).
• Sus átomos se unen entre sí compartiendo
electrones.
• Son menos densos que los metales.
• Poseen más de 4 electrones de valencia.
• Cuando se unen con metales captan electrones
quedando cargados negativamente (aniones).
• Tienen alto potencial de ionización.
• Son sólidos, líquidos; o gases (diatómicos y mo-
noatómicos).
• Quebradizos en estado sólidos.
• No son ductiles ni maleables.
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TABLA PERIÓDICA
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Problema 1
Cierto elemento tiene 5 electrones en
el último nivel y pertenece al 3.er perio-
do del sistema periódico, diga ud. ¿Cuál
es su número atómico?
UNI 83 - II
Nivel fácil
A) 10 B) 12 C) 14
D) 15 E) 19
Resolución:
Se trata de un elemento representativo
del bloque "p". Haciendo la distribución
electrónica:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
El número atómico sera 15.
Respuesta: D) 15
Problema 2
Tres ejemplos de elementos no metá-
licos gaseoso son:
UNI 82 - II
Nivel intermedio
A) Talio, Indio, Galio
B) Xenón, Fluor, Neón
C) Telurio, Yodo, Oxígeno
D) Calcio, Escandio, Titanio
E) Selenio, Bromo, Kriptón
Resolución:
El fluor, xenón y neón son elementos
no metálicos que a condiciones ambien-
tales se encuentran al estado gaseoso.
Respuesta: B) Xenón, Fluor, Neón
Problema 3
Indique Ud., ¿qué afirmación es correcta?
UNI 78
Nivel difícil
A) El cloro tiene poder decolorante por
su acción oxidante.
B) El diamante se usa como electrodos
en galvanoplastía en lugar de gra-
fito, por su mayor dureza.
C) Los iones sodio, calcio y potasio le
dan dureza al agua.
D) La máxima densidad del agua co-
rresponde al hielo.
E) El SiO2 es un sólido volatil.
Resolución:
El cloro es un gas gran oxidante se uti-
liza como decolorante en forma de hipo-
clorito de sodio (NaC O ).
Respuesta: A)
problemas resueltos