LA TABLA PERIODICA POR DENTRO

Transcripción

LA TABLA PERIODICA POR DENTRO
LA TABLA PERIODICA POR DENTRO .
Acabamos de ver el átomo por dentro y tenemos una idea general de lo que hoy se
entiende por teoría atómica; en ningún momento intentamos profundizar en los
modernos conceptos del átomo, pero poseemos los elementos necesarios para hacer un
trabajo de nivel general.
Empecemos por hacer un trabajo práctico: vamos a llenar la tabla 5.1, haciendo la
distribución electrónica de los 13 elementos que allí aparecen, oriéntese por el ejercicio
que está resuelto en la tabla.
TABLA 5.1
NIVELES
k
SUBNIVELES
1S2
ORBITALES
HIDROGENO
H
HELIO
He
LITIO
Li
BERILIO
Be
L
2S2
M
2P6
PX PY PZ
3S2
3P6
PX PY PZ
3d1O
DXY DXZ DYZ DX2-Y2 DZ2
BORO
B
NITROGENO
N
OXÍGENO
O
FLUOR
F
NEON
Ne
1S2
2S2 2px2
2pz2
2py2
SODIO
Na
MAGNESIO
Mg
ALUMINIO
Al
TABLA PERIODICA Y PERIODICIDAD
LA TABLA PERIÓDICA , TIENE SU FUNDAMENTO EN LA LEY PERIÓDICA , QUE
EN SU ENUNCIADO ACTUAL, ESTABLECE QUE :
“ LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS, SON UNA FUNCIÓN
PERIÓDICA DE SU NÚMERO ATÓMICO “.
Este es el hecho fundamental y todas las formas de la tabla periódica, no son sino
intentos artificiales, para representar esta ley de la manera más útil posible.
Entendemos por periodicidad aquellos hechos que se repiten a intervalos regulares.
Así sucede con la tabla periódica, a intervalos regulares, van apareciendo elementos
con propiedades semejantes.
Miremos el primer grupo de la tabla periódica : H, Li ,Na, K, Rb, Cs, Fr. Observe que el
Hidrógeno tiene número atómico 1 y el litio 3, el intervalo es DOS; ahora, miremos el
intervalo entre el litio y el sodio, con números atómicos 3 y 11 respectivamente, el
intervalo es OCHO. Hagamos lo mismo con el sodio 11 y el potasio 19, el intervalo
sigue siendo OCHO. Tomemos la pareja siguiente, potasio 19 y rubidio 37, en este caso
la diferencia es de DIECIOCHO; igual diferencia encontraremos entre el rubidio 37 y el
cesio 55, el intervalo sigue siendo de DIECIOCHO. Tomemos, finalmente, el cesio con
Z = 55 y el francio con Z = 87, el intervalo se remonta a TREINTA y DOS.
Deténgase un poco, relea si quiere el párrafo y prediga cual será el número atómico
para el próximo elemento del grupo IA _________. Póngale un nombre a dicho
elemento ________________
Repase un poco
y
recuerde cuando hacíamos distribución electrónica a qué se
refieren los números 2, 8, 18 , 32 , ____ , _____ , _______. (escriba en los espacios en
blanco los tres números que faltan.)
Ahora piense un poco más y trate de encontrar los números atómicos de los otros
dos elementos, del grupo I A, que siguen al que usted predijo? A que período
pertenecen ? _________________________________________________
Llene esta tablita, para que sintetice:
ELEMENTOS DEL GRUPO I A . FAMILIA DE LOS ALKALINOS
Elementos
Z
Simbolo
Período
Ultimo Nivel
Hidrogeno
1
H
1
1S1
Litio
Sodio
Potasio
Rubidio
Cesio
Francio
En la distribución electrónica de los elementos, se observa que estos
presentan
periódicamente el mismo número de electrones en su último nivel de energía. Todos los
elementos que tienen el mismo número de electrones en el último nivel de energía
conforman un grupo o familia y están representados en la tabla periódica, mediante
números romanos. Las propiedades físicas y químicas de los elementos dependen de
los electrones del último nivel de energía; en consecuencia, todos los elementos de un
mismo grupo o familia tienen propiedades físicas y químicas semejantes.
iguales )
( no
Pase el último nivel de los elementos de la tabla 5.1, a la tabla 5.2. Cuando termine
este trabajo, observe con cuidado la tabla 5.2, detalle la secuencia que rige el último
nivel de los elementos de cada grupo
y complete la tabla, con el último nivel de
TODOS los elementos representativos. Deje sin llenar los elementos de transición. No
siga adelante hasta no haber terminado completamente este trabajo.
1A
n
0
TABLA 5.2
IIA
IIA IVA VA VIA VIIA
ELEMENTOS DE TRANSICION
3B 4B 5B 6B 7B 8B 8B 8B 1B 2B
S1 S2
S2
d1
a
d
10
K
1
L
2
M
3
N
4
O
5
P
6
Q
7
S2 p1 a p6
Tiene usted ahora un material interesante para analizar; Empecemos el análisis por
una observación rápida de la tabla 5.2.
Detalle lo siguiente:

Las columnas más altas están encabezadas por números romanos y la letra “A “.
Estas columnas son las familias o grupos de elementos REPRESENTATIVOS, y se
llaman representativos porque
siguen con bastante regularidad las reglas de
distribución electrónica

Observe que las columnas bajas, situadas en la parte central de la tabla, están
encabezadas por números arábigos y letras minúsculas, estas columnas son los
grupos o familias de transición, algunos autores
consideran los grupos de
transición, como subgrupos de los elementos representativos. DISTINGA BIEN
LOS
ELEMENTOS
REPRESENTATIVOS
DE
LOS
ELEMENTOS
DE
TRANSICIÓN; MIRE BIEN, DONDE ESTAN LOCALIZADOS EN LA TABLA.

La “ n “ está indicando los valores que toma el número cuántico principal a
medida que recorremos una fila. Son siete filas y por eso los valores de “ n ”
varían desde 1 hasta 7. Cada fila se llama PERÍODO y los elementos de un
mismo período tienen el mismo número de niveles de energía; a medida que
recorremos un período, el número atómico ( Z ) va subiendo un punto cada vez;
ESTO QUIERE DECIR que a medida que avanzamos en un período, vamos
agregando un electrón y un protón al elemento siguiente. En un mismo período,
dos elementos contiguos o vecinos se diferencian en un protón y un electrón.

El primer período solo tiene dos elementos, el segundo y tercer período tienen 8
elementos, el cuarto y quinto tienen 18 elementos, el sexto y séptimo tienen 32
elementos y así podríamos seguir hallando los valores de los otros períodos.
Observe la regularidad: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32, __, __, __, __. LLENE LOS ESPACION
VACÍOS.

Al lado derecho de la tabla hallamos las letras K: L: M: N: O: P: Q. Son siete letras
y a cada letra le corresponde un valor de “n”, así: para K, n = 1; para L, n = 2;
para M, n = 3.

Que valores toma “ n ” para los niveles O ___, P ___, Q ___.

Mire, los elementos del primer período solo tienen un nivel de energía que se llama
K; los elementos del segundo período, tienen dos niveles de energía que son K y L;
los elementos del tercer período tienen tres niveles de energía K, L, M .

Tome su tabla periódica de bolsillo y localice los elementos que aparecen a
continuación; escriba en la casilla el grupo a que pertenece, aclarando si es “ A “ ó
“ b “; el período en que aparece, los niveles de energía que tiene
y el valor
máximo del número cuántico principal (n). Detalle bien el ejemplo:
ELEMENTO
GRUPO
PERIODO
NIVELES DE
ENERGÍA.
MÁXI MO
VALOR DE “n“
Pb
IV A
6
K, L, M, N, O, P
6
Te
Rb
Ca
Sc
Fe
Hicimos la observación rápida de la tabla 5.2, ahora continuemos con el análisis:
preste atención al último nivel de energía de los elementos del grupo IA, descubra la
secuencia. Exprese, con sus propias palabras, la secuencia del grupo IA
_________________________________________________
Cómo podría expresar la secuencia de los elementos del grupo V A
________________________________________________________________
________________________________________________________________
La Tabla 5.3 te hace la síntesis de lo aprendido. Escribe en cada casilla el símbolo del
elemento y la distribución electrónica del
último nivel. Solo los elementos
representativos. Hazlo solo, para que el conocimiento se afirme.
TABLA 5.3
H
1S
1
n
0
1A
He
IIA
IIA
IVA
VA
VIA VIIA 1S
ELEMENTOS DE TRANSICION
3B
4B
5B
S1 S2
6B
S2
7B
8B
d1 a d
8B
10
8B
1B
2B
2
K
1
L
2
M
3
N
4
O
5
P
6
Q
7
S2 p 1 a p 6
OBSERVACIONES:
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
________________.
LECTURA
Y SIGNIFICADO
DEL ÚLTIMO NIVEL DE ENERGÍA DE UN
ELEMENTO
Si tomamos el “H “ y hacemos la distribución electrónica, encontramos que en su
único nivel, primero y último, tiene un solo electrón y su configuración espectral es
1S1 . Esta configuración del último nivel, la podemos leer así: EL ATOMO DE
HIDRÓGENO TIENE UN ELECTRÓN EN EL SUBNIVEL “S ‘ DEL PRIMERO Y
ÚNICO NIVEL.
El primer “1 “ significa el valor del número cuántico principal, para el nivel “K”
que es el primer nivel, en otras palabras; n = 1 es el valor energético de “K “. La “s” es
el primer subnivel de cada nivel, o también, es el subnivel de menor energía de
cualquier nivel, en este caso del nivel “K”. El “1” que acompaña al subnivel significa el
número de electrones presentes en el subnivel.
Con esta explicación, podemos sintetizar el concepto así: existe la probabilidad de
hallar un electrón en el subnivel de menor energía del primer nivel “ k “, en el átomo
de hidrógeno.
Veamos la distribución electrónica del átomo de cloro: 3 s2 p 5. ensaye la lectura y la
interpretación del significado de esta notación espectral:
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________
Ensaye la lectura y la interpretación del significado de las siguientes notaciones
espectrales:
5
Br 10, 82
=
1S2 2S2 2P1
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
___________________________________________________________
8
O 16 =
1S2 2S2 2P4
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
___________________________________________________________
19
K
39, 01 =
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S1
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
___________________________________________________________
LAS PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ELEMENTOS
DEPENDEN DE LOS
ELECTRONES, SOBRETODO, DE LOS ELECTRONES DEL ULTIMO NIVEL DE
ENERGÍA.
Por este motivo la tabla 5.3 es tan importante.
Conocer el último nivel de energía de un átomo, es de suma importancia dentro de la
química, pues de este conocimiento se derivan cantidad de conclusiones o
consecuencias.
APRENDAMOS AHORA A HALLAR EL ÚLTIMO NIVEL DE UN ELEMENTO
REPRESENTANTIVO, SIN NECESIDAD DE HACER LA DISTRIBUCIÓN
ELECTRÓNICA.
Observe en la tabla 5.3 la distribución electrónica del “H “, 1S1; ahora observe
dónde está situado el hidrógeno dentro de la tabla. Es el primer elemento de la tabla,
pertenece al grupo IA, observe además que todos los elementos de este grupo terminan
en S1; entonces, reunamos todos estos datos y sinteticemos: el “1 “ significa que está en
la primera fila o período; la “S “ significa que el elemento debe estar en el primer grupo
o en el segundo, ya que estos elementos en su ultimo nivel, están llenando el subnivel
“S” ( observe la parte inferior de la tabla 5.2 ), el
“1“
que acompaña al subnivel “S” está
indicando que el elemento solo tiene un electrón en el último nivel y en consecuencia
pertenece al grupo IA, ya que todos los elementos de este grupo tienen un electrón en
el último nivel y terminan en S1 .
Mire la parte inferior de la tabla 5.2: Los elementos de los grupos IA y IIA tienen en su
último nivel S1 y S2 respectivamente, los elementos del grupo IIIA, tienen lleno el
subnivel “S” y empieza a llenar el subnivel “P”, por eso aparece como S 2 P1;
los
elementos del grupo IVA, tienen la misma distribución de los del IIIA, pero con un
electrón más en “P”, sería pues S2 P2, los grupos que siguen van aumentando un
electrón en “P” hasta completar los 6 electrones que le caben a este subnivel. Fíjese bien
que los elementos del IIIA hasta el VIIIA terminan todos en S2 P (1 a 6 ) .
Con un ejemplo más podrá afinar el concepto.
El fósforo tiene como distribución electrónica del último nivel 3s2 p3, esto quiere decir
que se localiza en: el tercer período o fila, termina en S2P3, quiere decir que pertenece a
los grupos representativos de la derecha, que terminan en S2 P y si contamos los
electrones del último nivel nos da 5, lo que nos señala que pertenece al grupo VA de
la tabla periódica.
PRACTIQUEMOS UN POCO
A PARTIR DE LAS SIGUIENTES DISTRIBUCIONES ELECTRONICAS ,
LOCALICE EL ELEMENTO DENTRO DE LA TABLA:
Distribución
Electrónica
2
2S P
Período
Grupo
Nombre del
Elemento
5
2
3S P3
2
4S P
5S
2
6S
1
2
7S P
1S
1
2
2
2
4 S 3d
1
Bien, ya es capaz de localizar cualquier elemento representativo, con solo darle la
distribución electrónica del último nivel, ahora, con un poco de esfuerzo, puede
también hacer lo contrario, y es lo que más interesa, es decir; determinar el último nivel
de energía a partir del símbolo del elemento.
Distribución
Electrónica
Período
Grupo
Símbolo del
Elemento
Na
Ca
N
I
Br
Sn
Bi
Ti
Cu
Se estará preguntando hace rato, qué pasa con los elementos de la mitad de la tabla o
sea los de transición? Será que son más difíciles?
o será que con ellos no se puede
adivinar el último nivel ?
Se trabaja con ellos en la misma forma que con los elementos representativos, solo que
tienen su truquito, no gratuitamente se los llama de transición. En realidad estos
elementos muestran cambios en los últimos subniveles. El subnivel 3D siendo de
menor energía que el 4S, recibe los electrones después de este. A partir del subnivel 3D,
se inicia un desorden en la distribución electrónica. Este desorden se nota a partir del
elemento 21 y cobija a los grupos de transición. POR ESO SE LOS LLAMA
ELEMENTOS DE TRANSICIÓN.
Volvamos sobre el capitulo anterior y recordemos cuando hacíamos la distribución
electrónica, cómo al llegar al potasio, antes de entregar electrones al subnivel 3d,
debíamos llenar 4s; esto quiere decir que el último nivel del potasio es 4s1 y el del
calcio que, es el elemento que le sigue sería 4s2
y con este elemento, llenamos el
subnivel 4S; entonces empezamos a llenar el subnivel 3d a partir del Escandio Número
21. Todos los elementos que están después del calcio (desde el escandio hasta el cinc)
tienen como último nivel
4s2 3d...... Miremos dos ejemplos para que asegure el
conocimiento. El Sc (escandio) número atómico 21 es el primer elemento de transición,
entonces le corresponde como último nivel 4s2 3d1, el titanio sería 4s2 3d2
y así
sucesivamente.
ojo con estos detalles: el primer período de transición es el cuarto, por eso todos los elementos
son 4s2, pero el coeficiente de la “d” es un punto por debajo del coeficiente de la “s” , por eso digo
4s2 3d... si hablamos de los elementos de transición del quinto período ( itrio, circonio, niobio....)
entonces el último nivel sería 5s2 4d.... siempre la “d” un punto por debajo de la “s”, solo en los
elementos de transición .
CREO QUE YA ENTENDIÓ!!
Vuelva a la tabla 5.2
y escriba el último nivel a los
elementos de transición. Cuando termine la tabla 5.2, llene la tabla 5.3 adicionando el
símbolo del elemento.
Le ayudo con el último nivel del primer elemento de cada serie de transición:
Sc
último nivel.
4S2 3d1
Y
último nivel.
5S2 4d1
La
último nivel.
6S2 5d1
Ac
último nivel.
7S2 6d1
Presente ambas tablas al profesor para estar seguro de que todo salió bien ¡!!
Busque en un libro el último nivel de los elementos de transición y compare su
trabajo con lo que aparece en el libro. Si encuentra diferencias, no haga correcciones
a su tabla, solo limítese
a buscar una explicación del porqué de las diferencias.
Consigne esta explicación en la parte inferior de
la tabla 5.3
Solo nos falta llenar
los elementos que están en la parte más baja de la tabla
periódica, reunidos en dos filas de 14 elementos cada una.
La primera fila contiene los elementos llamados
LANTANIDOS O TIERRAS
RARAS; son elementos con propiedades muy parecidas al lantano; estos elementos
están llenando el subnivel 4f. ( no olvide que a “ f ” le caben catorce electrones, por eso
son 14 elementos ).
La adición de electrones “ f ”parece que tiene poca incidencia en las propiedades
químicas.
Debido a las semejanzas en sus propiedades, los lantánidos son muy difíciles de separar
entre sí por métodos ordinarios. Hasta hace poco, el comercio solo tenía pequeñas
muestras de los elementos de transición a excepción del CERIO, que es el elemento más
abundante de la serie.
Recientemente mediante técnicas cromatográficas se han podido separar sales de estos
elementos y se han logrado comercializar compuestos tales como los óxidos de europio,
gadolinio e itrio para configurar el color rojo brillante de algunos televisores; también
el óxido de neodimio, se emplea como parte de un laser de líquido.
Ce
Pr Nd Pd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LANTANIDOS O TIERRAS RARAS - Llenan subnivel 4f

La
última
fila
contiene
los
elementos
llamados
ACTINIDOS
O
TRANSURÁNIDOS.

Estos elementos están llenando el subnivel 5f y tienen propiedades parecidas al
actinio.

Sus números atómicos van desde el 90 hasta el 103,104....

Todos estos elementos son radiactivos.

De los 14 elementos, solo dos, el uranio y el torio se encuentran en cantidades
considerables en la naturaleza.

Todos los demás elementos, fueron observados por primera ocasión, en los
productos de reacciones nucleares controladas.

El uranio y el plutonio , se emplean como combustibles en reactores
y bombas nucleares .
Th Pa
U
Np Pu Am Cm Bk
Cf
Es Fm Md No Lw
ACTINIDOS O TRANSURÁNIDOS - Llenan subnivel 5f
No nos detendremos en el estudio de estos elementos, pues pertenecen a la química
especializada.
PROPIEDADES PERIODICAS.
LA TABLA PERIÓDICA ES EL CONCEPTO MÁS ÚTIL EN EL DESARROLLO Y
CONPRENSIÓN DE LA QUÍMICA DESCRIPTIVA DE UN ELEMENTO.
De acuerdo con la posición de un elemento en la tabla periódica, se puede predecir su
carácter metálico, semi-metálico o no metálico, sus estados de oxidación más
frecuentes, las fórmulas de muchos de sus compuestos y otras muchas propiedades.
LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS SON AQUELLAS QUE SE
PUEDEN PREDECIR CONSIDERANDO LA POSICIÓN DEL ELEMENTO EN LA
TABLA PERIÓDICA..
Un hecho característico de tales propiedades es que los elementos situados en la parte
inferior izquierda de la tabla periódica (Cs, Fr, Ra) exhiben un valor extremo de dicha
propiedad, mientras que los elementos situados en la parte opuesta ( F, He, Ne )
exhiben el valor extremo contrario.
Los elementos intermedios muestran una variación más o menos regular de dicha
propiedad. Por ejemplo: Cs, Fr, Ra, son definitivamente metales, mientras que F, He,
Ne, son definitivamente no metales. Los elementos intermedios comprenden metales,
semi-metales y no metales.
La
conductividad
electronegatividad
de
un
elemento,
su
estructura,
potencial
de
ionización,
y las propiedades ácido base de sus óxidos e hidróxidos, son
ejemplos de propiedades periódicas.
En resumen la ley periódica, aunque empírica en principio, está en la actualidad
sólidamente cimentada en la estructura atómica de los elementos, pudiendo enunciarse
en los siguientes términos:
“LAS PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS ELEMENTOS SON FUNCIÓN
DE LAS CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS DE SUS ÁTOMOS, LAS CUALES
VARÍAN PERIÓDICAMENTE, AL AUMENTAR EL NÚMERO ATÓMICO “.
METALES
De los 106 elementos conocidos, aproximadamente 81 pueden clasificarse como
metales.
Para que un elemento pueda ser clasificado como metal debe poseer en cierto grado las
siguientes propiedades:
1.- Alta conductividad eléctrica: Esta conductividad es varias veces mayor que la de los
no meta
El cobre es uno de los metales mejores conductores y se lo usa para los cables de
conducción de corriente eléctrica. El mercurio es su caso opuesto, es un conductor
pobre, pero se emplea como conductor en casos donde se requiere un líquido para esta
tarea.
2.- Conductividad térmica alta :
conductores de calor.
entre los sólidos, los metales son los mejores
3.- Lustre o brillo : las superficies pulimentadas de los metales permiten reflejar la luz.
Como los metales tienen color blanco argentino (plateado) pueden reflejar todas las
longitudes de onda. El oro y el cobre absorben algo de luz de la región azúl del
espectro y por ese motivo estos metales se ven amarillo y rojo respectivamente.
4.- Ductilidad y maleabilidad: dúctil significa, posibilidad de convertir en hilos o cables
y maleable significa posibilidad de convertir en láminas. La mayoría de los metales
tiene ambas propiedades.
5.- tendencia a perder electrones con facilidad : es la característica más notable de los
metales . Si tienden a perder electrones, entonces es grande su tendencia a formar iones
positivos o cationes. ( ej: Na+, Ca++, Al 3+).
Si un átomo neutro cualquiera, entrega un electrón, se convierte en un ION POSITIVO,
llamado también, CATIÓN.
Los metales se convierten fácilmente en cationes.
Ejemplos de cationes son : Na+ , Fe+++ , Cu++ etc .
Metal significa carácter positivo, lo que deja adivinar que normalmente los metales
forman compuestos químicos, facilitando sus electrones, en esta forma se vuelven
positivos, por cada electrón entregado va adquiriendo un punto en el rango de la
electropositividad. Como las cargas positivas se dirigen hacia el polo negativo de una
batería y este polo se llama CATODO, por ese motivo a las cargas positivas se las
denomina CATIONES o iones del cátodo.
6. Si recorremos la tabla periódica de izquierda a derecha, el carácter metálico va
disminuyendo y también va disminuyendo si la recorremos de arriba hacia abajo.
NO METALES

Están reunidos en la parte superior derecha de la tabla, son unos 17 elementos.
Tienen pocas de las características de los metales (en realidad lo que es muy
alto en los metales, es muy bajo en los no metales).

No son conductores de la corriente electrica, excepto el selenio (Se), y el grafito
(C) que es una forma alotrópica del carbono.

Los cristales de los no metales tienen aspecto opaco, a excepción del diamante.

No son dúctiles, ni maleables.

Desde el punto de vista químico, la característica más sobresaliente de los no
metales es su tendencia a ganar electrones en las reacciones químicas, formando
iones negativos o aniones. ( ej: cl-, o=, s2-)
Si un átomo neutro recibe un electrón de más, se convierte en un ION NEGATIVO,
LLAMADO TAMBIEN, ANION .
Los no metales, fácilmente, reciben electrones y se convierten en aniones.
Ejemplos de Aniones son : Br-, Cl - , O = , N≡, F- etc.
Cada uno de estos átomos está cargado eléctricamente, puesto que recibió un electrón,
por ese motivo se trata de un ION o partícula cargada eléctricamente; como su carga es
negativa, dicha partícula se dirige al ánodo, por ese motivo se la llama ión del ánodo o
anión.

De los elementos que llamamos no metálicos, los gases nobles,
del grupo 8A, son característicos en dos aspectos importantes:
1.- No tienden a combinarse entre sí: todos estos gases son monoatómicos, es decir,
estan sueltos, EN ESTADO LIBRE en la naturaleza, a diferencia de los otros elementos
no metálico,s que forman moléculas poliatómicas en estado gaseoso ( mire bien esta
lista y detalle la diferencia: He, Ne, A , Kr, Xe, Rn , N2 , P4 , O2 , S8 , F2 , Cl2 , Br2 , I2 ,
H2 ) .
2.- Tienen poca tendencia a reaccionar con átomos de otros elementos: Hasta 1962 no
se conocían compuestos estables de los gases nobles. A partir de ese año se han
preparado unos pocos compuestos de los elementos más pesados del grupo: Kr, Xe y
Rn.
METALOIDES
Hay unos 6 elementos que se localizan en la línea quebrada que divide los metales de
los no metales. A estos elementos se los conoce como metaloides, ellos son: B (boro), Si
(silicio), Ge ( germanio), As (arsénico), Sb ( Antimonio ), Te (Telurio) .
Algunos químicos consideran el boro como elemento no metálico.
Los metaloides tienen propiedades intermedias entre los metales y los no metales.
Las podemos resumir así:
a.- Tienen lustre metálico.
b.- Ninguno forma iones en las reacciones químicas.
c.- La electronegatividad es cercana a 2,0 en la escala de Linus Pauling.
d.- Son semiconductores ( As y Sb tienen conductividades cercanas a las de los metales
).
Si y Ge se los emplea como semiconductores en la elaboración de transistores.
la característica más importante de los metaloides
es la dependencia de la
temperatura de su conductividad eléctrica; al contrario de los metales, los metaloides
son mejores conductores de la electricidad, cuando aumenta la temperatura.
Po y At no existen en la naturaleza, se los clasifica como metaloides, pero poco se sabe
de ellos.
TENDENCIAS EN LAS PROPIEDADES ATÓMICAS
Muchas de las propiedades características de los átomos, se relacionan con sus
posiciones dentro de la tabla periódica.
Miremos algunos casos:
Detalle bien la tabla 5.6
1.- RADIO ATÓMICO: Nos da una noción muy cercana sobre el tamaño del átomo. Si
aceptamos que los átomos están completamente juntos, como apiñados, en la materia
simple sólida, podemos definir el radio de un átomo como la mitad de la distancia entre
núcleos vecinos. Para las moléculas gaseosas como O2, el radio atómico es la mitad de la
distancia entre los centros de los átomos de la molécula.
( Ver tabla periódica con tendencias).
2.- ENERGÍA O POTENCIAL DE IONIZACIÓN: Es la energía que debemos aplicar a
un átomo gaseoso, para arrancarle un electrón externo y convertirlo en catión.
Si definimos el metal como el elemento positivo, es decir, con gran tendencia a ceder
electrones, podemos deducir que la energía de ionización para los metales será baja, en
otras palabras, oponen menos resistencia para ceder sus electrones externos. Los no
metales actuarían de forma contraria. En la tabla podemos ver que el potencial de
ionización aumenta de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba.
4.- AFINIDAD ELECTRÓNICA: Es la cantidad de energía que un átomo libera, cuando
se le entrega un electrón, para convertirlo en un anión (ión negativo). También puede
definirse como el trabajo necesario para extraer un electrón
de un ión negativo,
restableciendo la neutralidad de un átomo o molécula. (diccionario Mc Graw – Hill –
1990).
Es claro que si los metales tienen carácter positivo, su tendencia es a ceder electrones y
no a recibir, en consecuencia, si queremos añadir un electrón a un metal, este liberará
mucha energía o en otros términos, opondrá mucha resistencia. Los no metales tienen
carácter negativo, su tendencia es a recibir electrones, entonces liberarán poca energía,
cuando se les añade un electrón.
En la tabla se puede ver que la afinidad electrónica aumenta cuando la recorremos de
izquierda a derecha y en los grupos, aumenta al recorrerla de abajo hacia arriba.
3.- ELECTRONEGATIVIDAD: Es la tendencia de los átomos a atraer electrones. Con
base en cálculos de energía de enlace Linus Pauling propuso una tabla, donde asignó a
cada átomo un valor de electronegatividad, proporcional de modo cualitativo a su
atracción por los electrones. Esta escala oscila entre el 4.0 que se asigna al flúor, como
elemento más electronegativo, hasta el 0,7 para el elemento que tiene la menor atracción
por los electrones que es el Francio.
Es fácil observar, en la tabla, que la electronegatividad crece de izquierda a derecha en
los períodos y de abajo hacia arriba en los grupos.
A MANERA DE SÍNTESIS
FUENTE DE LOS
ELEMENTOS
P1
P4 Primeros intentos
de ordenación.
P5 Meyer y Mendelier
TABLA PERIÓDICA DE
LOS ELEMENTOS
Elementos 104 – 114
P2
P8
P9
P3
P10
P 1.1 = De los 90 elementos que hay en la naturaleza, 6 son gases y se encuentran en
forma elemental (N, O2, Ne, A, Kr, Xe) cuatro (Na, Mg, Cl2, Br2) pueden extraerse de los
océanos o salmueras salinas, donde se encuentran en forma monoatómica. Casi todos
los demás elementos se obtienen a partir de depósitos minerales.
P 1.2 = Un poco más de 14 elementos son artificiales y se obtienen en laboratorios
como resultado de reacciones nucleares, fusión y bombardeo de núcleos.
P2
= En este capítulo daremos prioridad a los elementos representativos, luego,
fijaremos la atención en algunos elementos de transición y finalmente nos referiremos a
los elementos de transición interna de una forma fugaz.
P3
= No es un objetivo de este curso de química hablar de los elementos artificiales,
creados en el laboratorio. Tampoco es un objetivo el estudio de elementos cuya
aplicación cotidiana tiene que ver con la energía atómica.
P4
= Newlands en 1864 y Dobereiner fueron los primeros en concebir la idea de la
tabla periódica.
P 5.1 = Lothar Meyer (1868) y Dimitri Mendeleev (1867) compilaron una tabla
periódica con unos 56 elementos ordenados por grupos y familias, tomando como
criterio el peso atómico.
P 5.2 = Moseley.” Las frecuencias emitidas por los elementos, al ser bombardeados con
rayos X , varían en orden periódico como función de los números atómicos, más que de
los pesos” Los números atómicos son claves para las relaciones periódicas entre los
elementos.
P 6.1 = La organización de la tabla periódica muestra grupos o familias llamadas
representativos y los subgrupos, llamados también de transición.
P 6.2 = Si recorremos la tabla de arriba hacia abajo, estamos detallando los grupos.
P 6.3 = Todos los elementos de un mismo grupo muestran propiedades semejantes.
P 6.4 = Si recorremos la tabla de izquierda a derecha, hablamos de periodos en una
tabla periódica normal, contamos 7 periodos, correspondientes a los 7 niveles presentes
en átomo en estado basal.
P 6.5 = En un mismo periodo un elemento se diferencia de sus vecinos en un punto de
su número atómico. Z:3; Z=4; Z=5.
P 7.1 = Internamente podemos dividir la tabla en metales, no metales y metaloides.
P 7.2 = Los elementos representativos de los grupos I y II están llenando el subnivel S.
P 7.3 = Los elementos representativos de los grupos III al VIII están llenando el
subnivel P.
P 7.4 = Los elementos del Se=21 al Zn=30 son cabeza de los subgrupos de transición y
se caracterizan por estar llenando el subnivel D.
P 7.5 = Los elementos 58 al 71 se llaman lantánidos o tierras raras y están llenando el
subnivel 4 F.
P 7.6 = Los elementos 90 a 103 se llaman actínidos o transcurridos y están llenando el
subnivel 5 F.
D 8.1 = De los 106 elementos conocidos, aproximadamente 81 pueden clasificarse
como metales.
D 8.2 = Todo elementos con tendencia a entregar es en las reacciones química se les
denomina metales.
D 9.1 = Reunidos en la parte superior derecha de la tabla periódica hay 17 elementos
que se clasifican de ordinario como no metales.
D 9.2 = Todo elemento con tendencia a recibir es en la reacciones químicas se les
clasifica como no metales.
D 10.1 = Hay diversos elementos que se localizan a lo largo de una línea diagonal en la
tabla periódica, ellos son: B, Si, Ge, As, Sb, Te, q, tienen propiedades entre las de los
metales y las de los no metales. A estos elementos se les conoce como metaloides.
D 10.2 = La propiedad el más sobresaliente de los metaloides es que a diferencia de los
metales, su conducción eléctrica mejora a medida que aumente la temperatura.

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