Periodicidad química

Definiciones básicas

Átomo:

constituidos principalmente por 3 partículas subatómicas (protón, neutrón y electrón). Se diferencian por el número de protones que poseen, cantidad Que permanece invariable.

Protón:

partícula subatómica de carga positiva ubicada en el núcleo del átomo.

Neutrón

Partícula subatómica sin carga ubicada en el nucleó del átomo.

Elemento químico:

Se conocen 118 elementos químicos en total, 92 son en forma natural, Los de mayor número de protones se obtienen de forma sintética. Se identifican Por el número de protones que poseen.

Numero atómico

: es el número de Protones que tienen sus átomos en el núcleo, se representan con la letra “Z”. Si el átomo es neutro, el número de electrones coincide con el de protones y Nos lo da Z.

Numero másico:

nos indica el Número total de partículas que hay en el núcleo, es decir, la suma de protones Y neutrones. Se representa con la letra “A”

Isotopo:

Todos los átomos que tienen el mismo número Atómico (Z) pero diferentes números de masa (A), se denominan isotopos. En 1912, J. J. Thompson dedujo que el 90% de los átomos tenían una masa Determinada y que los átomos restantes eran un 10% más pesados.

Masa isotópica:

es la masa Atómica relativa de un isotopo, se mide en un espectrómetro de masas, para ello Se fija convencionalmente una unidad, llamada unidad de masa atómica (UMA)

Masa atómica

: es la media de Las masas isotópicas, ponderada De acuerdo a las abundancias en la naturaleza de los isotopos del elemento.
En Un valor medio ponderado debemos dar más importancia a la cantidad que Representa al isotopo con mayor abundancia.

Historia de la tabla Periódica

En el Siglo XIX cuando aun no se conocían La estructura del átomo, algunos químicos desarrollaron las primeras tablas Periódicas ordenando los elementos por la masa atómica, ya en 1864 John Newlands observo que, si ordenaba los elementos de acuerdo a sus masas Atómicas, cada octavo elemento mostraba propiedades semejantes

En 1869, Mendeleev y Meyer, basándose en La repetición periódica y regular de sus propiedades, propusieron un mejor Acomodo para los elementos. Esta nueva agrupación tuvo una gran aceptación y Para el año 1900 ya habían incluido 30 más.

La tabla anterior tenía incongruencias Como que el peso del argón fuera mayor a la del potasio. Estas discrepancias se Disiparon con el descubrimiento de Mosley en 1913, descubriendo una correlación Entre el número atómico y la frecuencia de los rayos X, encontrando además que El aumento del número atómico concordaba con el de la masa atómica, haciendo Que la tabla se reestructurara según lo que hoy se conoce como la ley Periodicidad:

“Las propiedades químicas y físicas de los elementos Son una función periódica de su número atómico”

Carácterísticas de la Tabla periódica

Uno de sus propósitos es suministrar Información valiosa, agrupando los elementos de una manera útil. A continuación Se detallan los aspectos más importantes

1)En la tabla están Representados todos los elementos químicosconocidos, Con su nombre, símbolo químico, número atómico, masa atómica, numero de Electrones por orbital, numero de isotopos, etc.

2)Todos los Elementos químicos se encuentran ordenados horizontalmente en orden creciente De su número atómico, el cual representa el numero de protones del núcleo de su átomo y el de electrones que se encuentran en la corona.

3)A las columnas Verticales de la tabla periódica se les conoce como “grupos”

*Grupo 1 (IA), Metales alcalino

*Grupo 2 (IIA), Metales alcalinotérreos

*Grupo 3 (IIIB), Familia del Escandio

*Grupo 4 (IVB), Familia del Titanio

*Grupo 5 (VB), Familia del Vanadio

*Grupo 6 (VIB), Familia del Cromo

*Grupo 7 (VII), Familia del Manganeso

*Grupo 8 (VIIIB), Familia del hierro

*Grupo 9 (IX), Familia del Cobalto

*Grupo 10 (XB) Familia del Níquel

*Grupo 11 (IB) Familia del Cobre

*Grupo 12 (IIB) Familia del Zinc

*Grupo 13 (IIIA) Térreos

*Grupo 14 (IVA) Carbonoides

*Grupo 15 (VA) Nitrogenoides

*Grupo 16 (Vía) Calcogenos o anfígenos

*Grupo 17 (VII) Halógenos

*Grupo 18 (VIIIA) Gases nobles

4)Ciertas Agrupaciones de elementos tienen nombres especiales

*Metales Alcalinos: todos los elementos que se encuentran en el grupo
1, con excepción Del hidrógeno, de difícil ubicación en la tabla.

*Metales Alcalinotérreos: todos los elementos del grupo 2.

*Halogenos: todos Los elementos del grupo 17.

*Gases nobles: Todos los elementos del grupo 18.

*Elementos de Transición: todos los elementos del grupo 3 al grupo 16

*Elementos lantánidos: Elementos con número atómico desde el 57 al 71.

*Elementos actínidos: Elementos con número atómico desde el 89 al 103.

5)La tabla periódica se puede también dividir en bloques de Elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos.

*Bloque s: son Aquellos situados en los grupos 1 y 2 incluyendo al helio.

*Bloque p: son Aquellos situados en los grupos 13 a 18, excluyendo al helio.

*Bloque d: son aquellos Situados en los grupos 3 a 12

*Bloque f: son dos Series, una comenzando a partir del elemento lantano y la otra a partir del Actinio, y por eso a los elementos de estas series se les llama lantánidos y actínidos.

6)Otra gran división de la tabla periódica es a la que se refiere a Metales, no metales y metaloides

Propiedades periódicas

Son propiedades que presentan los átomos de un Elemento y que varían en la tabla periódica siguiendo la periodicidad de los Grupos y periodos de esta.

1)Tamaño de los átomos: Radio atómico la distancia al núcleo que comprende el 95% de la Densidad de carga electrónica. Pero de hecho lo único que se puede medir es la Distancia entre los núcleos de átomos adyacentes (distancia intranuclear).

*El radio Covalente es la mitad de la distancia existente entre los núcleos de dos átomos Idénticos unidos por un enlace covalente simple.

*Para los metales Se define un radio metálico como la mitad de la distancia existente entre los Núcleos de dos átomos contiguos del metal solido cristalino.

*El radio iónico Está basado en la distancia existente entre los núcleos de iones unidos por un Enlace iónico.

2)Energía de Ionización: energía que hay que suministrar a un átomo neutro, gaseoso y en Estado fundamental, para arrancarle el electrón más débil retenido y formar un Catión.

*Alcalinos: Elementos del Grupo 1 poseen la menor energía de ionización.

*Gases Nobles: Poseen la mayor energía de ionización ya que su última capa está completa

*Grupo del Boro: Boro, Aluminio, Galio, indio y Talio, exhiben una anomalía a las reglas Anteriores. Esto es debido a que en este grupo comienzan a rellenarse los Orbitales p.

*Grupo del Oxigeno: también presentan una energía de ionización ligeramente menor debido En este caso a un efecto de repulsión entre electrones que ocupan un mismo Orbital p.

*La energía de Ionización aumenta en el mismo sentido que la electronegatividad

3)Electroafinidad o Afinidad electrónica: es la energía que se desprende cuando un átomo neutro en Estado gaseoso captura un electrón para convertirse en un ion negativo. Puede Ser positiva o negativa, aunque suele ser exotérmica.

*Afinidad Electrónica negativa (se desprende energía): se da cuando los átomos adquieren Una configuración más estable al captar un electrón por lo que predominara la Fuerza atractiva.

*Afinidad Electrónica positiva (se absorbe energía): se da cuando hay que proporcionar Energía al átomo para captar al ion.

*La afinidad Electrónica normalmente presenta un valor negativo, aumenta hacia la derecha en Un mismo periodo, aumenta hacia arriba en un mismo Grupo o Columna de la Tabla Periódica, varía en el mismo sentido que la Electronegatividad.

*Las mayores Afinidades electrónicas las presentan los halógenos (Flúor, Cloro, Bromo, Iodo).

*El nitrógeno Presenta una anomalía ya que su afinidad electrónica es mucho menor que los Elementos vecinos.

4)Electronegatividad: De acuerdo a L. Pauling, es la fuerza con que un átomo, atrae hacia sí mismo Los electrones que los unen con otro átomo. En un mismo grupo disminuyen hacia Abajo, debido a que los átomos son cada vez más grandes y el electrón adquirido Esta cada vez más alejado del núcleo. La importancia de esta propiedad estriba En su utilidad para predecir el carácter oxidante de un elemento químico, ya Que un elemento actúa como oxidante cuando es capaz de aceptar electrones. Crece inversamente al radio atómico y en el mismo sentido de la electroafinidad Y la energía de ionización.

Mol y Avogadro

La magnitud SI que describe una cantidad de Sustancia relaciónándola con un número de partículas de esa sustancia se Denomina mol (cantidad de sustancias que contienen el mismo número de entidades Elementales que el número de átomos de carbono-12) El número de entidades elementales En un mol es la constante de Avogadro, NA.