14 oct 2014

TABLA PERIODICA



OBJETIVO CLASE: Describir  el proceso histórico de la construcción de la tabla periódica. Utilizar la tabla periódica para obtener información de los elementos químicos.

TABLA PERIODICA: Clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.

HISTORIA

John Alexander Reina Newlands (1838-1898): Fue uno de los precursores de este concepto al proponer la ley de las octavas, que indicaba que cada ocho elementos se encuentran propiedades similares. Bajo esta idea, Newlands elaboró una tabla periódica en 1863.

En 1865, el químico inglés John Alexander Reina Newlands, intentó solucionar el problema del comportamiento periódico de los elementos, colocando los elementos más ligeros en orden creciente según sus pesos atómicos de la siguiente manera:
Li
Be
B
C
N
O
F
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
Ca





Newlands se dio cuenta que el octavo elemento se asemejaba al primero, así como el noveno era similar al segundo, etc. A esta observación se le llama, “Ley de las octavas de Newland”, en honor al químico inglés.

Julius Lothar Meyer (1830-1895): Se basó en estas nociones para descubrir los volúmenes atómicos de los elementos. Tras calcular los diferentes pesos atómicos y realizar gráficos con dichos valores, este experto logró demostrar que el aumento del peso atómico se correspondía a un incremento de las propiedades físicas. Los trabajos de Meyer respecto a la ley periódica fueron publicados en 1870.
Dmitri Ivánovich Mendeléyev: Químico ruso célebre por haber descubierto el patrón subyacente en lo que ahora se conoce como la tabla periódica de los elementos. Su investigación principal fue la que dio origen a la enunciación de la ley periódica de los elementos; esta  ley señala que “las propiedades químicas y físicas de los elementos tienden a repetirse de manera sistemática a medida que se incrementa el número atómico”. La tabla, por lo tanto, es una especie de esquema que se encarga de ordenar los elementos químicos de acuerdo al orden creciente de los números atómicos. A él se le atribuye la creación de la tabla periódica Su trabajo consistió en ordenar los elementos de acuerdo a su masa atómica y situar en una misma columna aquellos que tenían algo en común. Su tabla, presentada en 1869, se basó en la alteración manual de las propiedades químicas, es decir, al ordenarlos, se dejó llevar por dos grandes intuiciones; alteró el orden de masas cuando era necesario para ordenarlos según sus propiedades y se atrevió a dejar huecos, postulando la existencia de elementos desconocidos hasta ese momento.
«Falta un elemento en este sitio y, cuando sea encontrado, su peso atómico lo colocará antes del titanio. El descubrir la laguna colocará los últimos elementos de la columna en los renglones correctos; el titanio corresponde con el carbono y el silicio
La estructura acutal fue diseñada por Alfred Werner a partir de la versión de Mendeleyev,  En  1952, el científico costarricense Gil Chaverri (1921 - 2005) presentó una nueva versión basada en la estructura electrónica de los elementos, la cual permite colocar las seies lantánidos y actínidos en una secuencia lógica de acuerdo con su número atómico. 

CLASIFICACION DE LA TABLA PERIODICA

GRUPOS O FAMILIAS: Son  las columnas verticales de la tabla periódica e incluyen elementos con idéntica valencia atómica (y que, por lo tanto, presentan propiedades parecidas entre sí).
PERIODOS: Son las filas horizontales y agrupan a los elementos con propiedades que son diferentes pero cuyas masas resultan similares.

BLOQUES: La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos, de acuerdo al principio de Aufbau o regla de las diagonales. Los bloques o regiones se denominan        según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.

  • Bloque s
  • Bloque p
  • Bloque d
  • Bloque f
  • Bloque g (bloque hipotético)
 



La Ley de Moseley: Esta ley empírica, cuya autoría pertenece al físico de origen británico Henry Moseley en el año 1913, define que cuando un átomo emite un rayo X existe una relación de tipo sistemática entre su número atómico y la longitud de onda. La importancia de dicha ley reside en que dejó atrás la noción de que el número atómico fuera simplemente la representación del puesto que tenía cada elemento en la tabla periódica, el cual había sido asignado casi sin motivo específico por Mendeleiev.

PROPIEDADES PERIODICAS: Son propiedades que presentan los elementos químicos y que se repiten secuencialmente en la tabla periódica.

Electronegatividad: La electronegatividad es la tendencia que tiene un átomo de un cierto elemento a captar electrones. Si su electronegatividad es elevada significa que tiene mucha tendencia a atraer electrones de otro elemento que sería el dador. Los no metales son aceptores, es decir, electronegativos y los metales son electropositivos o sea, dadores de electrones. En la Tabla periódica la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha dentro de un mismo período y de abajo hacia arriba dentro de un grupo. El elemento más electronegativo es el Flúor y el más electropositivo es el Francio.
Radio atómico: Es la distancia que hay entre el centro del núcleo hasta el electrón más externo. Si nos ubicamos dentro de un mismo grupo (vertical), como por ejemplo el grupo I (Alcalinos),  le radio atómico será mayor obviamente para el Francio que se encuentra en el nivel o período 7 que el Litio que está en el 2. Al estar en el nivel 7 se encontrara a mayor distancia del núcleo por eso tendrá mayor radio atómico que el Litio. Ahora si estudiamos esta propiedad a nivel horizontal es algo más complicado de entender. Si estamos en un mismo nivel veremos que el número atómico crece hacia la derecha. Esto significa que un elemento ubicado más a la derecha tendrá mayor cantidad de electrones que su vecino de la izquierda. Al tener más electrones tendrá más protones (cargas positivas). Por lo tanto habrá más fuerza de atracción de los electrones hacia el núcleo y esto provocara una reducción aunque sea pequeña del radio atómico ya que la nube electrónica se acercara más al núcleo. En conclusión, los elementos ubicados más a la derecha dentro de un cierto nivel, tendrán menor radio atómico que los ubicados a la izquierda. Por eso, el radio atómico disminuye hacia la derecha.
Potencial de ionización: Es la energía que hay que entregar para arrancarle el electrón más externo a un átomo en su estado neutro y gaseoso. Cuando se trata del electrón más externo hablamos de la primera energía o potencial de ionización y si se trata por ejemplo del segundo será la segunda energía o potencial de ionización. Generalmente las bibliografías hablan más de la primera energía. Con respecto a un grupo esta energía aumenta de abajo hacia arriba. Se entiende porque si volvemos al ejemplo del grupo I será más complicado extraerle el electrón más externo al Litio o al Sodio que al Francio que está muy lejos del núcleo (nivel 7). Al estar tan lejos del núcleo hay muy poca atracción y por lo tanto es más fácil sacarle su electrón. Si ahora planteamos la misma situación a nivel de un periodo, o sea, horizontalmente, ocurre algo similar comparado con el radio atómico. Aumenta hacia la derecha porque hay mayor densidad electrónica en los elementos ubicados más a la derecha por tener mayor número atómico. Al estar con más electrones, habrá más protones y mayor atracción. Por este motivo se necesitara más energía o potencial para arrancarle algún electrón.
AFINIDAD ELECTRONICA O ELECTROAFINIDAD (AE): Es la cantidad de energía que se absorbe cuando se añade un electrón a un átomo gaseoso aislado para formar un ión de carga 1-. De algún modo viene a indicar la "facilidad con que el átomo puede aceptar al electrón".
CARÁCTER METALICO: Un metal es, desde un punto de vista electrónico, aquel cede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos; es decir, los metales son muy poco electronegativos.

CARÁCTER NO METALICO: Un no metal es todo elemento que difícilmente cede electrones y sí tiene tendencia a ganarlos; es muy electronegativo. Los gases nobles no tienen ni carácter metálico ni no metálico. La línea quebrada que empieza en el boro (B) y termina en el astato (At) marca la separación entre los metales, que se encuentran por debajo de ella, y los no metales, que se sitúan en la parte superior (ver tabla periódica). Los semimetales son los elementos que no tienen muy definido su carácter metálico o no metálico y se sitúan bordeando esta línea divisoria.

Valencia atómica: Es el número de electrones en la última capa del átomo. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia.



 

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