la tabla periÓdica y propiedades quimicas. historia de la tabla peridodica octavas triadas...

LA TABLA PERIÓDICA Y

PROPIEDADES QUIMICAS.

HISTORIA DE LA TABLA PERIDODICA

OCTAVASTRIADAS MENDELEIEV T.P.A.

CLASIFICACIÓN63 ELEMENTOS HENRY MOSELEY

FILOSOFO - INGLES

ORGANIZA

NEWLANDS

ORDENA

DOBEREINERNUEVAPROPUSO

ELEMENTOS PROPIEDADES

DEMUESTRAORGANIZÓ

ELEMENTOS QUÍMICOS

PROPIEDADES

MASAS ATOMICAS

RELACIÓN

OBSERVO

GRUPOS

PRIMERO OCTAVO

OBSERVO7

MASAS ATOMICAS

ORDEN CRECIENTE

ACUERDO ORDEN CRECIENTE MASAS AT

AGRUPO

PERIODO HORIZONTAL

GRUPOS VERTICAL

PRESENTAN

PROPIEDADES QUIMICAS PARECIDAS

DEPENDE

N° ATOMICOS

PROPUSO

ORDENARLOS

CONOCER

LEY PERIODICA

Z

TABLA PERIODICA ACTUAL

Los químicos siempre han sentido la necesidad de clasificar los elementos para facilitar su estudio y el de los compuestos.

Se intentaron varias clasificaciones, casi todas con defectos.

En 1914 HENRY MOSELEY propone una clasificación sin los defectos de las anteriores.

Planteó la siguiente Ley Periódica: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos son función periódica de la configuración electrónica y varían con el incremento de los números atómicos”.

Para poner de manifiesto la reaparición de las propiedades se acostumbra a colocar a los elementos en la disposición llamada TABLA O SISTEMA PERIÓDICO.

El SISTEMA PERIÓDICO está representado de la siguiente forma:

1. GRUPOS O FAMILIAS: ordenaciones verticales de elementos.

a) Grupos Principales:1-2-13-14-15-16-17-18.

b) Grupos Secundarios:3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13.

Los Grupos en la Tabla Periódica Los grupos con mayor número de elementos (1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 y 18), se conocen como grupos principales,

IA

Grupos

IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB

ubican su ultimo electrón en el ultimo nivel (orbital “s” u orbital “p”).

s p

s

GRUPOS

Grupo Representativo “A”IA ns1 ALCALINOS E

IIA ns2 ALCALINOS TERREOS E

IIIA ns2np1 BOROIDES E

IVA ns2np2 CARBONOIDES E

VA ns2np3 NITROGENOIDES E

VIA ns2np4 CALCOGENOS ó Anfigenos E

VIIA ns2np5 HALOGENOS E

VIIIA ns2np6 GASES NOBLES E

Grupo de Transición “B”

IIIB (n-1)d1 ns2 Fam . Scanio

IVB (n-1)d2 ns2 Fam. Titanio VB (n-1)d3 ns2 Fam. Vanadio VIB (n-1)d4 ns2 Fam. CromoVIIB (n-1)d5 ns2 Fam. ManganesoVIIIB (n-1)d6 ns2 Fam. del HierroVIIIB (n-1)d7 ns2 Fam. del CobaltoVIIIB (n-1)d8 ns2 Fam. del NiquelIB (n-1)d10 ns1 Fam. del cobreIIB (n-1)d10 ns2 Fam. del Zinc

Análisis de la Tabla Periódica ActualLos grupos constan de 18 columnas verticales. Se nombran desde la izquierda a la derecha por números romanos y una letra A o B. También se designan con los números del 1 al 18.

GRUPOS

IA VIIIA

PERIODOS

1

7

Periodos: Consta de 7 filas horizontales. Se numeran de arriba hacia abajo.

PERIODOS

Son siete filas horizontales señaladas con números arábigos ( 1; 2; 3, 4 ; 5; 6; 7) . Los tres primeros son periódos cortos y los siguientes son largos.

Los Grupos en la Tabla Periódica

Los elementos de la primera fila de elementos de transición interna se denominan lantánidos .

Los de la segunda fila son actínidos.

IA


VIIIA


actínidoslantánidos

Capas de Valencia En las interacciones entre los distintos átomos sólo intervienen los electrones situados en la capa más externa.

Los denominados electrones de valencia situados en la llamada capa de valencia, ya que al ser los electrones que se encuentran más lejanos del núcleo y más apantallados por los restantes electrones, son los que están retenidos más débilmente y los que con más facilidad se pierden.

Todos los átomos tienden a tener en su capa de valencia únicamente ocho electrones. Así que el número real de electrones de su capa de valencia influirá también en sus propiedades.

El orden de los elementos en la tabla periódica, y la forma de ésta, con periodos de distintos tamaños, se debe a su configuración electrónica

Una configuración especialmente estable es aquella en la que el elemento tiene en su última capa, la capa de valencia, 8 electrones, 2 en el orbital s y seis en los orbitales p, de forma que los orbitales s y p están completos.

En un grupo, los elementos tienen la misma configuración electrónica en su capa de valencia.

Así, conocida la configuración electrónica de un elemento sabemos su situación en la tabla y, a la inversa, conociendo su situación en la tabla sabemos su configuración electrónica.

Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica

Los primeros dos grupos están completando orbitales s, el correspondiente a la capa que indica el periodo.

Así, el rubidio, en el quinto periodo, tendrá es su capa de valencia la configuración 5s1, mientras que el bario, en el periodo sexto, tendrá la configuración 6s2.


IIA

1

2

3

4

5

6

7

s

IA

Alca

linos

Alca

linot

érre

os

Los grupos 3 a 12 completan los orbitales d de la capa anterior a la capa de valencia, de forma que hierro y cobalto, en el periodo cuarto, tendrán las configuraciones 3d64s2 y 3d74s2, en la que la capa de valencia no se modifica pero sí la capa anterior.


dIIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

Elementos de transición

4

5

7

6

Los Grupos en la Tabla Periódica

Los grupos del 3 al 12 (identificados con letra B), están formados por los llamados elementos de transición

IA


VIIIA


Estos grupos (B), contienen los elementos que al desarrollar su configuración electrónica ubican su ultimo electrón en un nivel que no es el ultimo.

Son elementos de transición externa si ubican su ultimo electrón en el penúltimo nivel (orbital “d”). Son elementos de transición interna los que ubican el ultimo electrón en el antepenúltimo nivel (orbital “f”).

df


Finalmente, en los elementos de transición interna, los elementos completan los orbitales f de su antepenúltima capa.

f6

7

IIA

1

2

3

4

5

6

7

6

7

sd p

f

IA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB


Alc

alin

os

Alc

alin

oté

rreo

s

Tér

reo

s

IIIA

Car

bo

no

ideo

s

IVA

Nit

rog

eno

ideo

s

VA

An

fig

eno

s

VIA

Hal

og

eno

s

VIIA

Gas

es

no

ble

s

VIIIA

Tierras raras

Tabla Periódica por Bloques de Orbitales


Ejercicio...

De acuerdo a los criterios entregados anteriormente, clasifique los siguientes elementos: Cl, Cu, Sc, Ar, Zn, He, Po.

La configuración electrónica según su distribución electrónica (D.E) empleando la T.P

Para determinar la celda de cada elemento, en la cual se asigna su símbolo, hay que definir la columna (vertical) y la fila (horizontal), conocidas como Grupo y Periodo, basados en su distribución electrónica (DE)

Celda

La columna (grupo)está dada por la “terminación” de la DE

La fila (período),está dada por el

máximo coeficiente del subnivel s

Como las columnas están dadas por la terminación de la DE, en la tabla periódica actual existen cuatro zonas:

Zona s con dos columnas:s1 y s2

Zona p con seis columnas:desde p1 hasta p6

Zona d con diez columnas:desde d1 hasta d10

Zona f con catorce columnas:desde f 1 hasta f 14

Fila (Periodo): Es el nivel mas alto en el que termina la DE y esta determinado por el subnivel s (el número mas alto que acompaña a s)

Columna (Grupo), si la DE termina en: s se encuentra en la zona s, grupo A, columna I o II, depende

de los electrones que estén en el subnivel. (en s solo puede haber 1 o 2).

p se encuentra en la zona p, grupo A, columna desde III a VIII (6 columnas), éste

número resulta de sumar los electrones del subnivel s y p del mismo nivel.

d se encuentra en la zona d, grupo B, columna desde III a II (10 columnas), se relacionan de acuerdo a los electrones presentes en este subnivel.

d1 d3d2 d4 d6d5 d10d9d7 d8

I IIIII IV V VI VII VIII VIII VIII

p, está en la zona p, grupo A, la columna será la suma de los electrones presentes en s y p del mismo nivel.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Grupo VIII A

Periodo 3

s, está en la zona s grupo A la columna depende de los electrones que estén en el subnivel y como el subnivel s solo puede alojar 1 o 2 electrones (e-) estará en la columna I o II.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Periodo 4

Grupo II A

Si termina en:

d, está en la zona d, grupo B, la columna depende de los electrones que estén presentes en el subnivel, (orbital), si es 1e- (d1 ), está en la columna III y así sucesivamente como se indico en diapositiva anterior.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

Periodo 4

Grupo VII B

d1 d3d2 d4 d6d5 d10d9d7 d8

I IIIII IV V VI VII VIII VIII VIII

es el actinio (Ac)

Fila operíodo

s1 s2

Zona s

Zonap

p1 p3p2 p4 p6p5

Zonad

z

o

n

a

f

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

2

1

4

3

6

5

7

6

7

57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 Lantánidos

Actínidos

Tierras raras

f 1 f 14f 7f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 8 f 13f 12f 9 f 10 f 11

d1 d3d2 d4 d6d5 d10d9d7 d8

3

11

19

37

55

87

9

17

35

53

85

4

12

20

38

56

88

10

18

36

54

86

8

16

34

52

84

7

15

33

51

83

6

14

32

50

82

5

13

31

49

81

1 2

Porque el elemento Z = 57

Los tipógrafos no saben química o no saben contar, al recortar la Zona f:algunos cortan del 58 al 71 y del 90 al 103,

Observe que tipo de error posee su tabla periódica

otros cortan del 57 al 71 y del 89 al 103

es el lantano (La)Porque el elemento Z = 89

Uno de los pocos

textos que tiene bien el corte de la

zona f es el la American Chemical Society:

“Química un Proyecto de la ACS”. Editorial

REVERTÉ. España 2005

Fila operíodo

s1 s2

Zona s

Zonap

p1 p3p2 p4 p6p5

Zonad

d1 d3d2 d4 d6d5 d10d9d7 d8

z

o

n

a

f

2

1

4

3

6

5

7

grupos I II III IV V VI VII VIII

H

He H

He

3

11

19

37

55

87

9

17

35

53

85

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

4

12

20

38

56

88

2

10

18

36

54

86

B

Aℓ

Ga

In

Tℓ

F

Cℓ

Br

I

At

8

16

34

52

84

O

S

Se

Te

Po

7

15

33

51

83

N

P

As

Sb

Bi

6

14

32

50

82

C

Si

Ge

Sn

Pb

5

13

31

49

81

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112

Gases nobles

halógenos

Alcalino térreos

alcalinos

1 2 1

notas

s y pLos elementos de las zonasforman los grupos A de la tabla periódica y son ocho, se conocen como

El helio (He), Z=2 exige estar a la derecha del período 1

El hidrógeno (H), Z=1 puede estara la izquierda del helio oa la izquierda del período 1(como volando)

H1

elementos representativos, el número del grupo coincide con el número de electrones de valencia

Los elementos de la zona d se llaman “elementos de transición” y forman los subgrupos

Se llaman de transición porque algunos de ellos auto modifican su DE haciendo una transición de uno o dos electrones desde el último subnivel s hasta el último subnivel d, generando una DE “excitada”.

d1 d3d2 d4 d6d5 d10d9d7 d8

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112

Fila operíodo

4

6

5

7

Z D.E. normal D.E. excitada Fila# de e-

transferidos.

24 Cr 1s . . .4s2 / 3d4 1s . . .4s1 / 3d5 4 1

29 Cu 1s . . .4s2 / 3d9 1s . . .4s1 / 3d10 4 1

41 Nb 1s . . .5s2 / 4d3 1s . . .5s1 / 4d4 5 1

42 Mo 1s . . .5s2 / 4d4 1s . . .5s1 / 4d5 5 1

43 Tc 1s . . .5s2 / 4d5 1s . . .5s1 / 4d6 5 1

44 Ru 1s . . .5s2 / 4d6 1s . . .5s1 / 4d7 5 1

45 Rh 1s . . .5s2 / 4d7 1s . . .5s1 / 4d8 5 1

46 Pd 1s . . .5s2 / 4d8 1s . . .5s0 / 4d10 5 2

47 Ag 1s . . .5s2 / 4d9 1s . . .5s1 / 4d10 5 1

77 Ir 1s . . .6s2 / 4f145d7 1s . . .6s0 / 4f145d9 6 2

78 Pt 1s . . .6s2 / 4f145d8 1s . . .6s1 / 4f145d9 6 1

79 Au 1s . . .6s2 / 4f145d9 1s . . .6s1 / 4f145d10 6 1

Estos son los elementos

que presentanmodificación

de la DE

Clasificación periódica de los elementos

1.Elementos representativos: Se distribuyen a lo largo de casi todos los grupos. Se excluyen los elementos del grupo 3 al 12 y el grupo 18.Tienen todos sus niveles completos a excepción del último.La configuración electrónica más externa comprende aquellas que van desde:

ns1hasta ns2np5

2.Elementos de transición: Son los correspondientes a los grupos 3 al 12 y se caracterizan por presentar el penúltimo subnivel d y /o el último niveles incompleto. La configuración electrónica externa de estos elementos, en general se puede representar como:

(n-1)d1-----9 ns2

3. Elementos de transición interna: Tienen un subnivel incompleto, el f. Estos elementos corresponden a los períodos 6 y 7y no se clasifican en grupos.

4.Elementos Inertes o gases nobles: Se ubican en el grupo 18 y se caracteriza por tener todos sus niveles energéticos completos. Su configuración externa se representa por ns2np6 a excepción del He que tiene una configuración del tipo 1s2.

Otra clasificación: metales, no metales y metaloides.

Metales Metaloides No metales

Buenos conductores del calor y la electricidad

Conducen la electricidad en ciertas condiciones

Malos conductores del calor y la electricidad

Son maleables y dúctiles

La mayoría no son maleables ni dúctiles

No son maleables ni dúctiles

Sus puntos de fusión y ebullición son altos

Sus puntos de fusión y ebullición son medios

Sus puntos de fusión y ebullición son bajos

Al reaccionar cede sus electrones

Al reaccionar se puede comportar como metal o como no metal

Al reaccionar comparte o acepta electrones

RADIO ATOMICO

ENERGIA DE IONIZACION

ELECTRONEGATIVIDAD

CARÁCTER METALICO

Variación en la Tabla Periódica

Es la mitad de la distancia entre los centros de dos átomos vecinos o es la distancia promedio entre el último electrón del nivel más externo y el núcleo.

LOS RADIOS ATOMICOS AUMENTAN EN TERMINOS GENERALES HACIA ABAJO EN UN GRUPO Y DISMINUYEN A LO LARGO DE UN PERIODO

Radio Atómico en la Tabla Periódica

El radio atómico, es decir, el tamaño exacto de un átomo, es muy difícil de determinar, ya que depende del estado de agregación del elemento y de la especie química que forma.

El radio atómico dependerá de la distancia al núcleo de los electrones de la capa de valencia

IIA

1

2

3

4

5

6

7

6

7

IA



Alc

alin

os

Alc

alin

oté

rreo

s

Tér

reo

s

IIIA

Car

bo

no

ideo

s

IVA

Nit

rog

eno

ideo

s

VA

An

fig

eno

s

VIA

Hal

og

eno

s

VIIA

Ga

ses

no

ble

s

VIIIA

Tierras raras

Radio AtómicoA

um

enta

Radio atómico: Distancia promedio que existe entre el núcleo de un átomo y la capa electrónica más

externa.

Grupo VII-A radio atómico (Å) 9 F

17 Cl35 Br

53 I

0.720.991.141.33

Angstrom (Å): Unidad de medida de longitud siendo equivalente a 1 x 10-10

m, no se utiliza en el Sistema Internacional de Unidades ( SI).

Período 2 / Elemento

3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne

radio atómico (Å) 1.34 0.90 0.82 0.77 0.75 0.73 0.72 1.31

Potencial o energía de ionización (PI) Es la cantidad de energía mínima

necesaria para sacar al electrón más externo de un átomo neutro en su estado fundamental. Es decir, el átomo se convierte en un ión positivo (catión).

M + E → M+ + e- M = metal

Se define como la energía que se requiere para sacar al electrón más externo de un átomo neutro.

La energía de ionización de un átomo mide que tan fuerte este retiene a sus electrones

La energía de ionización es la energía mínima requerida para quitar un electrón de un átomo aislado gaseoso en su estado basal

Ojo esto no se refiere a la energía requerida para quitar un electrón de las capas internas, acuérdate que esos están mas agarrados al átomo, porque están más cerca y porque les toca más carga del núcleo.

Aquí nos referimos al estado basal del átomo completo, entonces el electrón que saldrá será el que tiene menos energía es decir el más lejano al núcleo.

Para quitar los electrones restantes se requiere cada vez más energía (es decir la energía de ionización es mayor para cada electrón subsiguiente)

Variación en la TP

En un periodo, el PI aumenta de izquierda a derecha.

En un grupo, el PI aumenta de abajo hacia arriba.

Au

men

ta

Potencial de Ionización

Energía de ionizacion: Energía mínima necesaria para separar el electrón menos fuertemente

atraído por un átomo aislado con la formación correspondiente de un ión (catión) monopositivo,

también aislado.

Se expresa en kcal / mol, kJ. Mol-1o en eV. mol-1

Grupo I-A energía de ionización (kcal / mol)3 Li

11 Na19 K

37 Rb55 Cs

1241191009690


3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne

energía de ionización (kcal / mol)

124 215 191 260 336 314 402 497

Afinidad electrónica o electroafinidad (AE):

Es la energía liberada cuando un átomo en estado neutro gana un electrón, para convertirse en un ión negativo (anión).

X + e- → X- X = no metal

Variación en la TP

En un periodo, la AE aumenta de izquierda a derecha al aumentar el Z.

En un grupo, la AE disminuye de arriba hacia abajo al aumentar el Z.

Dis

min

uye

Electroafinidad: Cantidad de energía liberada cuando un átomo gana un electrón .

Grupo VII-A electroafinidad (eV) 9 F

17 Cl35 Br

53 I

3.63.753.533.2

Electrón - volt : La energía en los procesos elementales se mide en electrón-volt. Un electrón - volt (eV) es la energía de un electrón acelerado a través de una diferencia de potencial de un volt .

Período 2 / Elemento O / O - 2 F / F - 1

electroafinidad (kJ / mol)

- 15 919.0 8 685.0

IIA

1

2

3

4

5

6

7

6

7

IA



Alc

alin

os

Alc

alin

oté

rreo

s

Tér

reo

s

IIIA

Car

bo

no

ideo

s

IVA

Nit

rog

eno

ideo

s

VA

An

fig

eno

s

VIA

Hal

og

eno

s

VIIA

Gas

es n

ob

les

VIIIA

Tierras raras

La Afinidad Electrónica

Aumenta

Dis

min

uye

Afinidad Electrónica en la Tabla Periódica

La afinidad electrónica se define como la energía que liberará un átomo (elemento no metal), en estado gaseoso, cuando captura un electrón y se convierte en un ión negativo o anión.

Como el potencial de ionización, la afinidad electrónica dependerá de la atracción del núcleo por el electrón que debe capturar, de la repulsión de los electrones existentes y del acercamiento o alejamiento a completar la capa de valencia con ocho electrones.

Mientras que el potencial de ionización se puede medir directamente y con relativa facilidad, la medición de la afinidad electrónica es complicada y sólo en muy pocos casos puede realizarse de forma directa y los datos que se tienen no son fiables.

Electronegatividad (EN): Es la capacidad que tiene

un átomo para ganar electrones de otro átomo. Los átomos que poseen altos valores de EI y AE serán altamente electronegativos y viceversa.

Linus Pauling determinó escalas de EN que varían del 0,7 al 4,0.

Para los gases nobles la EN es 0 por ser estables.

Variación en la TP

En un periodo aumenta hacia la derecha.

En un grupo aumenta hacia arriba.

Aumenta

Au

men

ta

Electronegatividad: Poder de atracción que ejerce una especie sobre el par de electrones

compartidos.

Grupo VII-A

electronegatividad (Escala de Pauling)

9 F17 Cl35 Br

53 I

43

2.82.5


3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F

electronegatividad(Escala de Pauling)

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS EN EL SISTEMA PERIÓDICO

Propiedades periódicas

Variación en un Grupo

Variación en un período

Radio atómicoCarácter metálicoEnergía de ionizaciónElectroafinidadElectronegatividad

Aumenta Aumenta

Disminuye Disminuye Disminuye

Disminuye Disminuye

Aumenta Aumenta Aumenta

la tabla periÓdica y propiedades quimicas. historia de la tabla peridodica octavas triadas...

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