Tabla Periódica Moderna
Octavos de Newlands: El inglés Johan Alexander Newlands (1838-1889), ordeno los elementos conocidos de acuerdo con sus pesos atómicos crecientes; observo que después de colocar siete elementos, en el octavo se repetían las propiedades químicas del primero, a este agrupamiento lo llamo ley de octavas. La Tabla Periódica de Mendeleiev: En 1871 Ivanovich Dimitri Mendeleiev (1834-1907), propuso una nueva clasificación de los 63 elementos conocidos, a dicha clasificación se le llamo tabla periódica, porque las propiedades de los elementos variaban de manera regular. Para elaborar su tabla periódica, Mendeleiev se basó en la idea de Newlands, pero además tuvo en cuenta la valencia de los elementos. Mendeleiev ordeno los elementos por su masa atómica. Tabla periódica moderna: después de realizar numerosos estudios, se llegó a la conclusión de que ordenar los elementos por su masa atómico no era lo más adecuado. En 1913, Henry G. J. Moseley (1887-1915), sugirió que los elementos se ordenaran de acuerdo con su número atómico en forma creciente. La ley periódica de los elementos ha cambiado; ahora se enuncia:”las propiedades de los elementos son funciones periódicas de su número atómico”. La tabla periódica moderna presenta un ordenamiento de los 111 elementos que se conocen actualmente, clasificados según su número atómico o Z.
Los elementos se dispones en filas horizontales llamadas periodos y en columnas denominadas grupos o familias. Los periodos: nos indican los niveles energéticos, se designan con números arábigos y corresponden a las filas horizontales de la tabla periódica. Encontramos siete periodos: El primer periodo comprende solo dos elementos: hidrogeno ( z = 1) y helio ( z = 2), que son los dos elementos gaseosos más ligeros que se encuentran en la naturaleza. El segundo periodo consta de ocho elementos; comienza con el litio (z=3) y termina con el neón (z=10). En este periodo se ubican el oxígeno, el nitrógeno y el carbono. El tercer periodo tiene igualmente ocho elementos; se inicia con el sodio (z=11) y termina con el argón (z=18). En este periodo aparece el fosforo y el azufre. El cuarto periodo comprende un total de 18 elementos; comienza con el potasio (z=19) prolongándose hasta el Kriptón (z=36). En este periodo encontramos metales altamente utilizados en la industria. El quinto periodo también con 18 elementos, comienza con el rubidio (z=32) hasta el xenón (z=54). Se destaca el yodo por su valor biológico. El sexto periodo con 32 elementos, se inicia con el cesio (z=55) y termina en el radón (z=56) se destacan el oro y el platino. Dentro de este periodo hay un conjunto particular de 14 elementos, comenzando por el cerio (z=58) y terminando con el lutecio (z=71), llamados serie de los lantánidos. El séptimo periodo se extiende desde el francio (z=87) hasta el elemento unilenio (z=109). Este periodo incluye, como el anterior, un conjunto de 14 elementos, desde el torio (z=90) hasta el unilenio (z=109), llamado serie de los actínidos. Los grupos o familias: son las columnas verticales de la tabla periódica y nos indica el número de electrones en su capa más externa o nivel de valencia, por los que presentan propiedades químicas similares. Se designa con los números romanos I a VIII, se encuentran divididos en los subgrupos A, B y tierras raras que no se numeran. El número romano representa la valencia del grupo. En el grupo A hay 8 grupos o familias llamados también representativos. Grupo IA o metales alcalinos. se caracteriza por presentar un electrón en su capa más externa (capa de valencia). Su notación es ns.
Grupo IIA o metales alcalinotérreos, la distribución de los electrones en l nivel más externo corresponde a ns2. Grupo IIIA o elementos terréanos, su nivel más externo ns2 np1. Grupo IVA o familia del carbono, su nivel más externo: ns2np2. Grupo VA o familia del nitrógeno, su nivel más externo: ns2 np3. Grupo VIA o familia del oxígeno o afíjenos, la notación de su nivel externo: ns2 np4. Grupo VIIA o familia de los halógenos (formadores de sales), su distribución electrónica externa: ns2 np5. Grupo VIII o gases nobles o inertes, tienen completo su nivel más externo; la notación del nivel más externo para este grupo: ns2np6 Elementos de transición: son los elementos del grupo B. Se les llama así porque sus electrones de valencia se encuentran distribuidos en orbitas diferentes a las del grupo A. Tienen llenos o semilleros los orbitales d; están formados por 8 grupos y se hallan ubicados en el centro de la tabla periódica entre los grupos IIA y IIIA. En la tabla se designan con número romano y la letra B. El número romano es el resultado de sumar electrones de los últimos subniveles d y s del penúltimo y ultimo nivel respectivamente, si la suma es 3, 4, 5, 6 y 7 el grupo es IIIB, IVB, VB, VIB y VIIB, pero si el resultado de la suma es 8,9 o 10 , el grupo es el VIIIB, primera columna , segunda columna y tercera columna, respectivamente , y si la suma es 11 o 12 es grupo es IB o IIB, respectivamente. Ejemplo: cromo (z= 24) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d4, Periodo: 4, Grupo: VIB. La mayoría de las propiedades físicas de los elementos de transmisión dependen de la configuración electrónica. Tierras raras o de transición interna: se hallan en la parte inferior de la tabla periódica, se dividen en serie de los lantánidos y serie de los actínidos. Los elementos que se encuentran ubicados en la tabla después de uranio son llamados transuránicos, son radiactivos y su tiempo de vida es muy corto. Se pueden obtener en el laboratorio. Los elementos de la familia de los actínidos son: torio, protoactinio, uranio y los diez elementos transuránicos (después del uranio) que son: neptunio, plutinio, americio, curio, berkelio, californio, einstenio, fermio, mendelevio y nobelio, todos ellos con propiedades reactivas.
Propiedades Periódicas Radio atómico: Es la distancia que existe entre el núcleo atómico y la capa más externa (capa de valencia). Por medio del radio atómico es posible determinar el tamaño del átomo. En los grupos, el radio atómico aumenta directamente con su número atómico y número de niveles o sea de arriba hacia abajo. En los periodos el radio atómico disminuye a medida que aumenta su número atómico o sea de izquierda a derecha. Esto se debe a la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones de los orbitales más externos, disminuyendo así la distancia núcleo-electrón. Energía de ionización (I): Es la mínima energía necesaria para liberar el electrón más externo de un átomo gaseoso en su estado neutro: M (g) + energía M + (g) + e- ; M (g) es el átomo gaseoso, M+ el ion formado y e- el electrón liberado. En un periodo, la energía de ionización aumenta de izquierda a derecha al aumentar el número atómico. En un grupo, la energía de ionización disminuye de arriba hacia abajo al aumentar el número atómico. Afinidad electrónica (A): Es la energía liberada cuando un electrón se agrega a un átomo gaseoso neutro:
En los periodos, la afinidad electrónica aumenta de izquierda a derecha al aumentar el número atómico y en los grupos, los valores de afinidad electrónica no varían notablemente, sin embargo disminuye de arriba hacia abajo, cuando aumenta el número atómico. Electronegatividad: Es la fuerza de atracción con la cual los átomos de una molécula atraen a los electrones. En un grupo o familia, la electronegatividad disminuye de arriba hacia abajo, es decir, es menor cuando aumenta el número atómico. En los periodos, la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha.