QU Í MI C A G E N E R A L Y OR G Á N I C A
EN F ER MER Í A 2 01 2
Propiedades Periódicas
Propiedad de los elementos químicos:
se define como el atributo o cualidad esencial de cada uno de los elementos.
Pero, ¿qué es la Sistematización periódica de
los elementos químicos?
Sistema es el conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a determinado objeto, de ahí
que …
Sistematizar es la acción de relacionar un conjunto cosas relacionadas entres si (en este caso las propiedades de los elementos),
y
Conceptos fundamentales
Conceptos fundamentales
La sistematización del comportamiento periódico
de los elementos químicos es:
La relación ordenada de los elementos químicos según sus propiedades químicas.
Y siendo más precisos, el sistema periódico (tabla
periódica de los elementos) es la ordenación de los elementos químicos según su número atómico y dispuestos de tal modo que resulten agrupados los
En un principio los elementos se clasificaron y
ordenaron, según sus propiedades más
comunes. Obedeciendo a los primeros
bosquejos de las tablas periódicas, los más
destacados fueron:
“Las Tríadas de Döbereiner”
Consistían en la clasificación de los elementos químicos según sus propiedades más comunes y cada tres elementos se iban formando estos grupos con características similares:
Antecedentes de la sistematización periódica
Antecedentes de la sistematización periódica
35 P.A.: 79.90 Valencia: +/-1,5
Br
Bromo [Ar]3d104s2p5I
53P.A.: 126.9
Yodo
Valencia: +/-1,5,7
[Kr]4d105s2p5
Cl
17Valencia: +/- 1,3,5,7P.A.: 35.45Cloro
[Ne]3s2p5
35.45 + 126.9 2
= 81.17 79.90
Cloro
(Gas color amarillo)
Bromo
Las Octavas de Newlands
En 1864 J. Newlands ordenó los primeros 16 elementos y notó que a cada 8 de ellos se
repetían las
Las Octavas de Newlands
3 P.A.: 6.94
Valencia: 1
1s22s1 Litio
Li
4P.A.: 9.01
Valencia: 2
1s22s2
Be
Berilio
B
5 P.A.: 10.81
Valencia: 3
1s22s22p1
Boro
C
6 P.A.: 12.01
Valencia: 2,4
1s22s22p2
Carbono
N
7 P.A.: 14.01
Valencia: +/- 3, 5, 4,2
1s22s22p3
Nitrogeno
O
8 P.A.: 16.00
Valencia: -2
1s22s22p4
Oxigeno
F
9 P.A.:19.00
Valencia: -1
1s22s22p5 Fluor
11P.A.: 22.99
Valencia: 1
[Ne]3s1
Na
Sodio
12 P.A.: 24.31
Valencia: 2
Mg
[Ne]3s2 Magnesio
13P.A.: 26.98
Valencia: 3
Al
Aluminio[Ne]3s2
p1
14 P.A.: 28.09
Valencia: 4
Silicio
Si
[Ne]3s2p2
P
15 P.A.: 30.97
Fósforo
Valencia: +/- 3, 5, 4
[Ne]3s2p3
S
16 P.A.: 32.07
Azufre
Valencia: +/- 2,4,6
[Ne]3s2p4
Cl
17P.A.: 35.45
Valencia: +/- 1,3,5,7
Cloro
[Ne]3s2p5
K
19P.A.: 39.10Valencia: 1
Potasio[Ar]4s
1
20P.A.: 40.08
Valencia: 2
Calcio
Ca
La Sistematización Periódica según Mendeleyev
La tabla periódica de los elementos fue propuesta por Dimitri Mendeleyev (y Julius Lothar Meyer).
Éstos, trabajando separado, prepararon una ordenación de todos los 64 elementos conocidos, basándose en la variación de las propiedades químicas (Mendeleyev) y físicas (Meyer) con la variación de sus masas atómicas.
Mendeleyev situó en su tabla todos los elementos conocidos en aquella época, ordenando los elementos de forma tal que los elementos pertenecientes a una misma familia aparecen en la misma línea horizontal
La Sistematización Periódica según Mendeleyev
Tiempo después, Moseley demostró que las propiedades de
los elementos son
función periódica
de sus
Números
IA
1
2
3
4
5
6
7
Grupos P
e r i o d o s
Metales alcalinos Metales alcalinotérreos
Metales de transición Lantánidos
Actínidos
Metales Metaloides
No metales
Gases nobles
TABLA PERIODICA
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB
Análisis de la Tabla Periódica Actual
Los grupos son las columnas de elementos determinados por un numero romano del I al XVIII
GR
UP
OS
IA
Análisis de la Tabla Periódica Actual
Los periodos son las filas de elementos y corresponde al numero de niveles de electrones que tienen esos átomos (hasta 7).
PERIODOS
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
Los Grupos en la Tabla Periódica
Los grupos del 3 al 12 (antiguamente identificados con letra B), están formados por los llamados elementos de transición
IA
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB
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
d
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
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB
lantánid
1 2 3 4 5 6 7 6 7 P e r i o d o s Periodo 1
El primer periodo consta de dos elementos (hidrógeno y helio),
1 2 3 4 5 6 7 6 7 P e r i o d o s
Periodos 2 y 3
los periodos segundo y tercero tienen cada uno ocho
elementos 1 2 3 4 5 P e r i o d
Periodos 4 y 5
Los periodos cuarto y el quinto tienen dieciocho elementos
1 2 3 4 5 6 P e r i o d o
Periodos 6 y 7
El sexto treinta y dos y el séptimo, aunque debería tener treinta y dos elementos aún no se han fabricado todos,
desconociéndose 3 de ellos y de otros muchos no se conocen sus propiedades.
B
5
P.A:10,811
Valencia: 3
1s
22s
22p
1Boro
Ubicación y clasificación de los elementos
Símbolo
Numero atómico
Masa atómica Configuración
Electrónica
Las propiedades físicas y químicas de los elementos dependen, fundamentalmente, de su configuración electrónica.
En un átomo, la corteza electrónica, que contiene tantos electrones como protones tiene el núcleo, de forma que el átomo sea eléctricamente neutro, no está distribuida de manera uniforme, sino que los electrones se disponen en capas concéntricas alrededor del núcleo.
La atracción del núcleo atómico sobre un electrón en una capa se ve, pues, apantallada por los electrones que existan en las capas inferiores (que lo repelen hacia el
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.
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
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.
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
IIA
1 2 3
4
s
IA
A
lc
al
in
os
A
lc
al
in
ot
ér
re
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.
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
d
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
4 5
Los grupos 13 a 18 completan los orbitales p de la capa de valencia.
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
p
2 3 1
Acomodo de orbitales en la Tabla Periódica
Finalmente, en los elementos de transición interna, los elementos completan los
orbitales f de su antepenúltima capa.
f
IIA 1 2 3 4 5 6 7 6
s
d
p
f
IAIIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
A lc a li n o s A lc a li n o té rr e o s T é rr e o s IIIA C a rb o n o id e o s IVA N it ro g e n o id e o s VA A n fi g e n o s VIA H a lo g e n o s VIIA G a s e s n o b le s VIIIA
Tabla Periódica por Bloques de Orbitales
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.
Radio Atómico en la Tabla Periódica
IIA 1 2 3 4 5 6 7 6 IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
Volumen Atómico en la Tabla Periódica
El volumen atómico no es realmente, pese a su nombre, el volumen que ocupa un átomo. Se define como el cociente entre la masa de un mol del elemento y su densidad, midiéndose normalmente en centímetros cúbicos por mol (c.c./mol).
Energía de Ionización en la Tabla Periódica
IIA 1 2 3 4 5 6 7 6 IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
A lc a li n o s A lc a li n o té rr e o s T é rr e o s IIIA C a rb o n o id e o s IVA N it ro g e n o id e o s VA A n fi g e n o s VIA H a lo g e n o s VIIA G a s e s n o b le s VIIIA Tierras raras
La Energía de Ionización
Aumenta D is m in uy e
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.
IIA 1 2 3 4 5 6 7 6 IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
A lc a li n o s A lc a li n o té rr e o s T é rr e o s IIIA C a rb o n o id e o s IVA N it ro g e n o id e o s VA A n fi g e n o s VIA H a lo g e n o s VIIA G a s e s n o b le s VIIIA Tierras raras
La Afinidad Electrónica
Aumenta D is m in u y e
La Electronegatividad en la Tabla Periódica
IIA 1 2 3 4 5 6 7 IA
IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB
Elementos de transición
A lc a li n o s A lc a li n o té rr e o s T é rr e o s IIIA C a rb o n o id e o s IVA N it ro g e n o id e o s VA A n fi g e n o s VIA H a lo g e n o s VIIA G a s e s n o b le s VIIIA
