Historia y Propiedades Clave de los Elementos Químicos

Historia y Evolución de la Tabla Periódica

El primer descubrimiento científico de un elemento, el fósforo, ocurrió en el siglo XIII de la mano del alquimista Hennig Brand. En el siglo XVIII, se conocieron nuevos elementos, de los cuales los gases como el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno fueron los más importantes.

En 1830, se conocían 55 elementos, y a mediados del siglo XIX, la invención del espectroscopio permitió el descubrimiento de otros, como el cesio, el talio o el rubidio. Todo esto generó que los científicos se plantearan la necesidad de clasificar los elementos para estudiarlos y establecer relaciones entre ellos.

Este fue un largo proceso que incluyó numerosas investigaciones, ya que la mayoría de los elementos químicos en la naturaleza se encuentran combinados y formando sustancias compuestas.

Propiedades Periódicas Fundamentales

Las Propiedades Periódicas de los elementos varían de forma periódica en relación con el número atómico, de acuerdo con la Ley Periódica. A lo largo de un mismo periodo, las propiedades físicas y químicas que presentan los diferentes elementos se modifican de forma gradual.

Energía de Ionización

Se define como la energía mínima necesaria para alejar del núcleo al electrón más débilmente unido en su estado de menor energía. Cuando esto se logra, se forma un ion monopositivo.

• Tendencia en Periodos: La energía de ionización de los elementos de un periodo aumenta con el número atómico, ya que al aumentar la carga nuclear, el electrón se encuentra más atraído por el núcleo; por consiguiente, se necesita más energía para arrancarlo.
• Tendencia en Grupos: A lo largo de un grupo, los electrones se alejan del núcleo, siendo más fácil arrancarlos del átomo; por consiguiente, se requiere menos energía debido al efecto de apantallamiento.

Electronegatividad

Es una propiedad en la cual, según su valor, los elementos tienden a ganar o perder electrones, generando átomos con carga positiva o negativa. Al ganar o perder electrones, el átomo se convierte en ion.

• Si el átomo pierde electrones, queda con más protones, lo que otorga cargas positivas a ese ion, denominándose catión.
• Si el átomo gana electrones, el ion queda con más electrones que protones y con carga negativa, denominada anión.

Aumento de Carga Nuclear

Los electrones de los elementos pertenecientes al mismo periodo se distribuyen en el mismo número de niveles principales de energía. Al aumentar el número atómico a lo largo de un periodo, aumenta el número de protones y, por consiguiente, se incrementa la atracción del núcleo positivo por los electrones más externos. A lo largo de un periodo, a mayor número atómico, mayor atracción por los electrones. Sin embargo, al aumentar el número atómico a lo largo de un grupo, la carga nuclear efectiva disminuye.

Efecto de Apantallamiento

A lo largo de un grupo, al aumentar el número atómico, aumentan los niveles de energía. Por lo tanto, los electrones más externos se encuentran menos atraídos por el núcleo. Las capas internas de electrones disminuyen la atracción entre el núcleo y los electrones externos.

Carácter Metálico

Se relaciona con la tendencia de un elemento a perder electrones. Los metales tienen una fuerte tendencia a perder electrones. Todos los elementos tienden a tener la configuración electrónica del gas noble más próximo a ellos.

• Tendencia en Periodos: A lo largo de un periodo, a mayor número atómico, disminuye el carácter metálico.
• Tendencia en Grupos: A lo largo de un grupo, al aumentar el número atómico, aumenta el carácter metálico.

Radio Atómico

Es la distancia promedio entre el núcleo y el electrón más externo del átomo.