Explorando la Tabla Periódica: Estructura, Propiedades y Clasificación de los Elementos Químicos

Historia y Evolución de la Tabla Periódica

• Johann Döbereiner: Propuso la organización de elementos en grupos de 3, conocidos como Tríadas.
• John Newlands: Desarrolló la Ley de las Octavas, organizando elementos en grupos de ocho.
• Dmitri Mendeléyev: En 1870, ordenó 65 elementos por masa atómica, prediciendo la existencia de elementos aún no descubiertos.
• Henry G. J. Moseley: Reorganizó la tabla periódica basándose en el número atómico, estableciendo el orden actual.

Propiedades Periódicas Fundamentales

Las propiedades periódicas son características de los elementos que varían de manera regular y predecible a lo largo de los periodos y grupos de la tabla periódica.

Carga Nuclear Efectiva (Z_ef)

Z_ef = Z - S

Corresponde a la carga real con la que el núcleo es capaz de atraer a un electrón. Donde Z es el número atómico (carga nuclear total) y S es la constante de apantallamiento (efecto de los electrones internos que "apantallan" la carga nuclear).

Radio Iónico

Es el radio de un ion en una red cristalina. Varía dependiendo de si el átomo ha ganado (anión) o perdido (catión) electrones.

Electroafinidad

Es la energía liberada por un átomo en estado gaseoso y fundamental al captar un electrón. Indica la tendencia de un átomo a aceptar electrones.

Potencial de Ionización (Energía de Ionización)

Es la energía mínima necesaria para sacar un electrón de un átomo en estado gaseoso. Mide la dificultad para remover un electrón.

Electronegatividad

De esta propiedad depende el tipo de enlace químico que existirá entre dos átomos. Es la capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones en un enlace químico. Es una medida de la fuerza con la que un átomo atrae los electrones compartidos en un enlace.

Clasificación de los Elementos Químicos

No Metales

• Son malos conductores del calor y la electricidad.
• No son maleables ni dúctiles.
• Sus puntos de fusión tienden a ser más bajos comparados con los metales.
• Reaccionan con los metales y consigo mismos para formar muchos y variados compuestos, como óxidos ácidos y oxiácidos.
• Se encuentran en la parte superior derecha de la tabla periódica.

Metales

• Generalmente tienen brillo cuando son lisos y limpios.
• Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
• Son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Son dúctiles y maleables, lo que significa que pueden laminarse o hacerse alambre y monedas con ellos.
• Presentan altos puntos de fusión y bajas energías de ionización.
• Reaccionan con los no metales para formar óxidos básicos.
• Tienen gran tendencia a perder electrones y formar cationes.
• Se encuentran en la parte inferior izquierda de la tabla periódica.

Metaloides (Semimetales o Anfóteros)

• Se encuentran abajo y arriba de la línea diagonal que divide a los metales de los no metales.
• También se les conoce como anfóteros o semimetales, debido a que presentan tanto características metálicas como no metálicas.
• Generalmente son sólidos con cierto brillo.
• La mayoría de los metaloides son semiconductores.

Comportamiento Electrónico General

• Metales: Tienden a donar electrones (e-) a su compañero de enlace.
• No Metales: Tienden a aceptar electrones (e-) de su compañero de enlace.
• Anfóteros: Pueden comportarse de forma contraria a su compañero, dependiendo de la electronegatividad del otro elemento en el enlace.

Ordenamiento y Estructura de la Tabla Periódica

Los elementos químicos están ordenados en base a su número atómico (Z). El número atómico representa el número de protones en el núcleo de un átomo, el cual coincide con el número de electrones en un átomo neutro.

Por otra parte, se observan siete hileras horizontales denominadas periodos, los cuales se indican con números arábigos. Un periodo es un conjunto de elementos con propiedades diferentes cuyos electrones externos se encuentran en un mismo nivel de energía. El número del periodo nos indica el nivel de energía más externo que contiene electrones. En una configuración electrónica, el número de periodo lo determina el número cuántico principal.

Los elementos del grupo A se les denomina representativos, dado que el número de electrones más externos representa el número del grupo. Los de la serie B se les divide en lantánidos y actínidos; en esta serie se encuentran elementos radiactivos.

Así, la tabla se divide en bloques s, p, d y f, según el subnivel en el que se encuentre el último electrón de valencia.