TABLA PERIÓDICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO SALESIANO ELOY VALENZUELA

PROFESORA: MARIA DEL PILAR LOZANO 10º

HISTORIA DE LA TABLA PERIÓDICA ¿Cómo surge la tabla periódica?  La tabla periódica surge de la necesidad de organizar y sistematizar la información de las propiedades de los elementos.  El establecimientos de los elementos según la naturaleza y sus propiedades física y químicas.  Para 1800 había 31 elementos identificados y para 1865 ya eran 63  A principios del S. XIX con la utilización de la balanza se midieron las masas atómicos de las sustancias que se conocían,

 Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea.  Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, se dieron cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece.

 Los químicos del siglo XIX encontraron entonces la

necesidad de ordenar los nuevos elementos descubiertos.  La primera manera, la más natural, fue la de

clasificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos.  Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de

llegar a la tabla periódica que es utilizada en nuestros días.

 Desde la antigüedad, los hombres se han preguntado

de qué están hechas las cosas.  El primero del que tenemos noticias fue un pensador griego, Tales de Mileto, quien en el siglo VII antes de Cristo, afirmó que todo estaba constituido a partir de agua, que enrareciéndose o solidificándose formaba todas las sustancias conocidas.  Con posterioridad, otros pensadores griegos supusieron que la sustancia primigenia era otra.  Así, Anaxímenes, en al siglo VI a. C. creía que era el aire y Heráclito el fuego.

 En el siglo V, Empédocles reunió las teorías de sus

predecesores y propuso no una, sino cuatro sustancias primordiales, los cuatro elementos: Aire, agua, tierra y fuego.  La unión de estos cuatro elementos, en distinta

proporción, daba lugar a la vasta variedad de sustancias distintas que se presentan en la naturaleza.  Aristóteles, añadió a estos cuatro elementos un quinto:

el quinto elemento, el éter o quinta esencia, que formaba las estrellas, mientras que los otros cuatro formaban las sustancias terrestres.

 Tras la muerte de Aristóteles, gracias a las conquistas

de Alejandro Magno, sus ideas se propagaron por todo el mundo conocido, desde España, en occidente, hasta la India, en el oriente. La mezcla de las teorías de Aristóteles con los conocimientos prácticos de los pueblos conquistados hicieron surgir una nueva idea: La alquimia. Cuando se fundían ciertas piedras con carbón, las piedras se convertían en metales, al calentar arena y caliza se formaba vidrio y similarmente muchas sustancias se transformaban en otras.

 Los alquimistas suponían que puesto que todas las

sustancias estaban formadas por los cuatro elementos de Empédocles, se podría, a partir de cualquier sustancia, cambiar su composición y convertirla en oro, el más valioso de los metales de la antigüedad.  Durante siglos, los alquimistas intentaron encontrar,

evidentemente en vano, una sustancia, la piedra filosofal, que transformaba las sustancias que tocaba en oro, y a la que atribuían propiedades maravillosas y mágicas.

 El más importante alquimista árabe fue Yabir (también

conocido como Geber) funcionario de Harún alRaschid (el califa de Las mil y una noches) y de su visir Jafar (el conocido malvado de la película de Disney). Geber añadó dos nuevos elementos a la lista: el mercurio y el azufre.  La mezcla de ambos, en distintas proporciones,

originaba todos los metales. Fueron los árabes los que llamaron a la piedra filosofal al-iksir y de ahí deriva la palabra elixir.

 Aunque los esfuerzos de los alquimistas eran vanos, su

trabajo no lo fue.  Descubrieron el antimonio, el bismuto, el zinc, los ácidos fuertes, las bases o álcalis (palabra que también deriva del árabe), y cientos de compuestos químicos.  El último gran alquimista, en el siglo XVI, Theophrastus Bombastus, más conocido como Paracelso, natural de suiza, introdujo un nuevo elemento, la sal.

 Robert Boyle, en el siglo XVII, desechó todas las ideas

de los elementos alquímicos y definió los elementos químicos como aquellas sustancias que no podían ser descompuestas en otras más simples. Fue la primera definición moderna y válida de elemento y el nacimiento de una nueva ciencia: La Química.  Durante los siglos siguientes, los químicos, olvidados

ya de las ideas alquimistas y aplicando el método científico, descubrieron nuevos e importantes principios químicos, las leyes que gobiernan las transformaciones químicas y sus principios fundamentales. Al mismo tiempo, se descubrían nuevos elementos químicos.

 Apenas iniciado el siglo XIX, Dalton, recordando las

ideas de un filósofo griego, Demócrito, propuso la teoría atómica, según la cual, cada elemento estaba formado un tipo especial de átomo, de forma que todos los átomos de un elemento eran iguales entre sí, en tamaño, forma y peso, y distinto de los átomos de los distintos elementos.

Fue el comienzo de la formulación y nomenclatura química, que ya había avanzado a finales del siglo XVIII Lavoisier.  Conocer las propiedades de los átomos, y en especial

su peso, se transformó en la tarea fundamental de la química y, gracias a las ideas de Avogadro y Cannizaro, durante la primera mitad del siglo XIX, gran parte de la labor química consistió en determinar los pesos de los átomos y las formulas químicas de muchos compuestos.

Johann Wolfang Döbereiner (1780 – 1849) • Reconoció que el bromo tenía propiedades que parecían estar justo a la mitad entre el Cloro y yodo. Reactividad, Peso, etc. • Mismo caso con Ca, Sr. Y Ba. Además Li, Na, K. Y S, Se, Te. • Llamó a esto triadas, los pesos encajaban muy

bien, pero no impactó,no se le deba mucha importancia al peso atómico.

Ejemplo de como saco cada triada.

Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois (1820 – 1886) Anillo de Chancourtois (1862) Coloca los elementos en espiral de forma que los que tienen parecidas propiedades queden unos encima de otros.

John Alexander Reina Newlands (1873-1898) • Ordenó los elementos por pesos y observó tendencias, parecía que cada 8 se repetían las tendencias y las triadas de Döbereiner estaban dentro de esas “8” a las que llamó octavas. • Había semejanzas pero en las octavas había elementos muy dispares.

Dimitri Mendeleiev (1834-1907) Ordenó por pesos a los elementos pero hizo contribuciones muy importantes: • Observó las variaciones de valencia • A diferencia de Newlands, no se empeñó en periodos de 8. • Propuso un orden en una tabla y no un gráfico. • Era necesario dejar huecos e hizo predicciones de propiedades de elementos no descubiertos que se cumplieron de forma espectacular.

 La clasificación de Mendeleiev es la más conocida y elaborada de todas las primeras clasificaciones periódicas.  Clasificó lo 63 elementos conocidos hasta entonces utilizando el criterio de masa atómica usado hasta entonces.

Lothar Meyer (1830 – 1895) Al mismo tiempo que Mendeleiev, Meyer publicó su propia Tabla Periódica con los elementos ordenados de menor a mayor masa atómica.

Tras el descubrimiento de estos tres elementos (Sc, Ga, Ge) entre 1874 y 1885, que demostraron la gran exactitud de las predicciones de Mendeleev, su Tabla Periódica fué aceptada por la comunidad científica.

Tabla Periódica Actual Henry Moseley (1887 – 1915) • En 1913 Moseley ordenó los elementos de la

tabla periódica usando como criterio de clasificación el número atómico. • Enunció la “ley periódica”: "Si los elementos se colocan según aumenta su número atómico, se observa una variación periódica de sus propiedades físicas y químicas".

“Las Propiedades de los elementos varían en función de sus números atómicos” Hay una relación directa entre el último orbital ocupado por un e– de un átomo y su posición en la tabla periódica y, por tanto, en su reactividad química. Se clasifica en cuatro bloques: •Bloque “s”: (A la izquierda de la tabla) •Bloque “p”: (A la derecha de la tabla) •Bloque “d”: (En el centro de la tabla) •Bloque “f”: (En la parte inferior de la tabla)

BLOQUE "s"

GRUPOS IA Y IIA

BLOQUE "p"

GRUPOS III A al VIII A

BLOQUE "d"

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN

BLOQUE "f"

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA

BLOQU E "s"

GRUPOS IA Y IIA

BLOQU E "p"

GRUPOS III A al VIII A

BLOQU E "d"

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN

BLOQU E "f"

ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA

1 2

3

4

5

6 7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 He

H

s1 s2

p1 p2 p3

p 4 p5 p6

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10

f1

f2 f3

f4 f5

Bloque “s” Bloque “d”

f6

f7

f8

f9 f10 f11 f12 f13 f14

Bloque “p” Bloque “f”

Los elementos se organizan en: • Columnas verticales denominadas Grupos o Familias. Son 18. • Los grupos 1,2 y 13 al 17 son los elementos

representativos (el último electrón ubicado en sus configuraciones electrónicas ocupa orbitales s o p). • Los grupos 3 al 12 son denominados de transición

(último electrón ocupa orbitales d o f). • Filas horizontales denominadas Períodos. Son 7.

PROPIEDADES PERIÓDICAS RELACIONES DE TAMAÑO RADIO ATÓMICO:  Radio Atómico: Se relaciona directamente con el radio covalente (la mitad de la distancia de dos átomos unidos mediante enlace covalente) y con el radio metálico  Radio Iónico

RADIO ATÓMICO • Se define como: “la mitad de la distancia de dos átomos iguales que están enlazados entre sí”. • Por dicha razón, se habla de radio covalente y de radio metálico según sea el tipo de enlace por el que están unidos. • Es decir, el radio de un mismo átomo depende del tipo de enlace que forme, e incluso del tipo de red cristalina que formen los metales.

VARIACIÓN DEL RADIO ATÓMICO En un grupo el radio aumenta al pasar de un periodo a otro, pues existen más capas de electrones En un mismo periodo disminuye al aumentar la carga nuclear efectiva (hacia la derecha).

Los cationes son menores que los átomos neutros por la mayor carga nuclear efectiva (menor apantallamiento o repulsión de e). Los aniones son mayores que los átomos neutros por la disminución de la carga nuclear efectiva (mayor apantallamiento o repulsión electrónica).

RADIO IÓNICO Es el radio que tiene un átomo que ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas noble más cercano.

RELACIONES ENERGÉTICAS •

Energía de ionización.

• Afinidad electrónica. • Electronegatividad. • Carácter metálico

Energía de Ionización: (EI) También se conoce como Potencial de Ionización (PI)

“Es la energía necesaria para extraer un e– de un átomo gaseoso y formar un catión”. • Es siempre positiva (proceso endotérmico). • Se habla de 1ª EI (EI1), 2ª EI (EI2), ... según se trate del primer, segundo, ... e– extraído. • La EI aumenta hacia arriba en los grupos y hacia la derecha en los periodos por aumentar Z y disminuir el radio.

AFINIDAD ELECTRÓNICA (AE) • “Es la energía intercambiada cuando un átomo gaseoso captura un e– y forma un anión”. • Se suele medir por métodos indirectos. • Puede ser positiva o negativa aunque suele ser exotérmica. La 2ª AE suele ser positiva. También la 1ª de los gases nobles y metales alcalinotérreos. • Es mayor en los halógenos (crece en valor absoluto hacia la derecha del S.P. y en un mismo grupo hacia arriba por aumentar Z y disminuir el radio).

ELECTRONEGATIVIDAD (E) Y CARÁCTER METÁLICO • Son conceptos opuestos (a mayor E menor carácter metálico y viceversa).

E mide la tendencia de un átomo a a atraer los e– hacía sí. • E es un compendio entre EI y AE. • Pauling estableció una escala de electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F). •

(E) aumenta hacia arriba en los grupos y hacia la derecha en los periodos.

 http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/mtria

_ensenanza/tabla_periodica/html/home.html