Tabla Periódica

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Presentación sobre la Tabla Periódica

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Tabla Periódica

  1. 1. Módulo 5Tabla Periódica
  2. 2. Desarrollo de la Tabla Periódica Durante el siglo XIX los científicos ya habían descubierto 60 elementos y determinado sus masas atómicas. Se dieron cuenta de que algunos elementos tenían propiedades similares y se les ocurrió organizarlos con base en estas similitudes.
  3. 3. Historia de la Tabla Periódica Humphry DavyLos primeros intentos por clasificar a los elementos fueronrealizados por el célebre químico británico, Sir HumphryDavy (1778-1829). A medida que podía aislar y descubrirnuevos elementos se percató de la necesidad de organizar laspropiedades y características de los elementos.
  4. 4. Ley de las TriadasDöbereiner, clasifica a loselementos en TRIADAS: loselementos pertenecientes auna triada tienen propiedadesquímicas similares y suspropiedades físicas varían deforma ordenada de acuerdocon sus masas atómicas. Como ejemplo podemostomar la triada de loshalógenos: cloro,  bromo  y yodo.
  5. 5. Triadas de elementos
  6. 6. Ley de las Octavas de NewlandsPosteriormente Newlands, organiza a los elementos conocidos hasta entonces en períodos (horizontalmente) según su masa atómica. Al estudiar las propiedades de los elementos organizados en esta forma, se da cuenta que cada 8 elementos las propiedades resultan muy similares. A esto se le conoce como “las octavas de Newlands” y las comparó con las octavas de la escala musical. El problema fue que algunas octavas no coincidían y al descubrirse elementos nuevos, todo se recorría, de modo que muchos elementos ya no coincidían en estas octavas.
  7. 7. Tabla periódica de Mendeleiev Mendeleiev retoma el trabajo de Newlands, acomoda a los elementos en orden de su masa atómica y procura que los elementos que tienen propiedades químicas similares queden en una misma columna o familia, por lo que “deja huecos” en los que después coinciden muy bien los elementos que se fueron descubriendo más adelante. La Tabla de Mendeleiev permite predecir las propiedades de elementos aún no descubiertos.
  8. 8. Fragmento de la tabla de Mendeleiev
  9. 9. Una aplicación de la tabla periódica de Mendeléiev fue la depredecir las características de elementos que en ese momentono se conocían, por ejemplo el germanio, el galio, el escandioy los gases nobles y podemos observar que las propiedadesque Mendeléiev predijo son prácticamente las mismas que sedeterminaron cuando este compuesto se descubrió.
  10. 10. Predicción teórica •Masa atómica alrededor de 68•Metal de gravedad específica 5.9•No reacciona con el aire•Debe disolverse lentamente en ácidos y álcalis•Al combinarse con el oxígeno tiene la fórmula: Ea2O3 Características del galio•Masa atómica 69.9•Metal de gravedad específica 5.94•No reacciona con el aire•Se disuelve lentamente en ácidos y álcalis•Su fórmula cuando se combina con oxígeno es Ga2O3
  11. 11. Moseley y la Ley Periódica Después, Moseley se da cuenta que el mejor criterio para acomodar a los elementos en la tabla periódica es el NUMERO ATÓMICO y no la masa atómica, de este modo las propiedades que resultan tanto por períodos, como por columnas son aún más predecibles. Con este arreglo surge algo conocido como la “Ley Periódica”: las propiedades de los elementos se repiten en un patrón regular cuando se organizan en orden creciente de número atómico.
  12. 12. Periodo y FamiliaUn periodo  consiste en el conjunto de elementos colocadosen una misma fila horizontal.Los periodos se denominan con números arábigos del 1 al 7.Un grupo  o  familia, es el conjunto de elementos colocadosen forma vertical o de columna. los grupos pueden denominarse del 1 al 18, o bien connúmeros romanos del I al VIII y las letras A y B.
  13. 13. Dibuja una tabla periódica en tu cuaderno
  14. 14. Insert figure 4.6
  15. 15.  Considerando los números cuánticos en la Tabla Periódica,  Período: conjunto de elementos en los cuales el valor de (n + L) de su electrón diferencial es idéntico.  Clase: conjunto de elementos en los cuales el valor de “L” de su electrón diferencial es idéntico. Hay cuatro clases:  Clase “s”, donde L= 0 (Familias I-A y II-A)  Clase “p”, donde L= 1 (Familias III-A a VIII-A)  Clase “d”, donde L= 2 (Familias “B”)  Clase “f”, donde L= 3 (Lantánidos y Actínidos).  Familia: conjunto de elementos en los cuales el valor de “L” del electrón diferencial es el mismo y además tiene idéntico valor de m.
  16. 16. Insert figure5.33
  17. 17. Insert figure 5.32
  18. 18. Insert figure 5.23
  19. 19. Ubicación de los elementos en la Tabla PeriódicaPor ejemplo, los elementos que conforman un grupo o familia tienen el mismo número de electrones de valencia y sus propiedades químicas son similares.A algunas familias químicas se les conoce con nombres especiales:  Todos los elementos que pertenecen a familias “A” se conocen como ELEMENTOS REPRESENTATIVOS.  Todos los elementos que pertenecen a familias “B” se conocen como ELEMENTOS DE TRANSICIÓN.  Los elementos con configuración final en orbitales “f” se conocen como TIERRAS RARAS o también como LANTÁNIDOS (período 6) y ACTÍNIDOS (período 7).
  20. 20. De manera mas específica: Los elementos de la familia VIII-A se conocen como GASES NOBLES O INERTES. Los elementos de la familia VII-A se denominan HALÓGENOS. Los elementos de la familia VI-A se llaman CALCÓGENOS. Los elementos de la familia I-A son los METALES ALCALINOS. los elementos de la familia II-A son los METALES ALCALINOTÉRREOS.
  21. 21. Insert figure5.35
  22. 22. Metales y No Metales La mayoría de los elementos son metales. Los  metales tienden a perder electrones, por lo que forman CATIONES. En condiciones ambientales, todos los metales son sólidos excepto el mercurio (Hg), el galio (Ga), el cesio (Cs) y el francio (Fr) que son líquidos. Los no  metales tienden a ganar electrones, por lo que forman ANIONES. En condiciones ambientales, existen no metales sólidos (B, C, Si, P, As, S, Se, Te, I); líquidos (Br) y gaseosos (H, N, O, F, Cl y todos los gases nobles). En la siguiente tabla se muestra en color “azul” a los no metales.
  23. 23. Los metales tienen las siguientes características:• Son buenos conductores del calor y la electricidad.• Tienen brillo.• Son sólidos a temperatura ambiente (20-25 ºC), excepto elmercurio que es líquido.• Son maleables.• Son blancos grisáceos, excepto el oro que es amarillo y elcobre que es rojizo.• Su molécula es monoatómica (K, Na).
  24. 24. Los no metales presentan las características contrarias a las de los metales:•Son malos conductores del calor y la electricidad.•No tienen brillo.•Son amorfos o cristalinos.•Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.•Sus colores son variados.
  25. 25. Los metaloidesson aquellos elementos que presentan característicasintermedias entre los metales y los no metales.
  26. 26. Elementos diatómicos
  27. 27. PROPIEDADES PERIÓDICAS
  28. 28. Propiedades PeriódicasPeriodicidad: Al acomodar por número atómico a loselementos en períodos y por configuración electrónicaterminal en familias, pueden predecirse diversas propiedadesque aumentan o disminuyen sistemáticamente y de modoordenado. A esas propiedades se les conoce como“propiedades periódicas” y algunas de ellas que estudiaremosson: carácter  metálico,  radio  atómico,  potencial  de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.
  29. 29.  Durante el estudio de las propiedades periódicas analizaremos las tendencias por familias y también por períodos. Cuando se trate de evaluar si un elemento tiene mayor o menor “propiedad periódica” que otro consideraremos que la familia tiene mayor importancia que el período, es decir que primero acomodamos a los elementos de un mismo periódo.
  30. 30. CARÁCTER METÁLICO CARÁCTER  METÁLICO: se refiere a las propiedades físicas y químicas de un elemento que se comporta como un metal (posee aspecto y brillo metálico, maleable, dúctil, tenaz, buen conductor de la corriente eléctrica y del calor, etc; pierde electrones formando cationes, forma óxidos e hidróxidos al contacto con oxígeno y con agua, respectivamente, cuyo pH es alcalino, etc.). En una familia: Aumenta al aumentar el número atómico. En un período: Disminuye al aumentar el número atómico.
  31. 31. Tendencia del carácter metálico Menos  metálico Menos Más metálico metálico AUMENTO: para la izquierda y para abajo Más metálico
  32. 32. Ejercicio de Carácter metálico Ejemplo: Acomoda de menor a mayor carácter metálico a los siguientes elementos: P, Sc, Ti, As, Ge, Rb, Sr
  33. 33. Insert figure 4.6
  34. 34. Respuesta correcta: P, As, Ge, Ti, Sc, Sr, Rb. Cuando los elementos están muy cercanos, recuerden que pesa más la familia que el período, esto es, primero acomodo a los vecinos del mismo período y luego cambio de renglón para ubicar a los demás...pero SÓLO ENTRE VECINOS MUY CERCANOS).
  35. 35. RADIO ATÓMICO RADIO  ATÓMICO: es la distancia que hay del núcleo al último nivel del átomo y se expresa en angstroms. Generalmente, dentro de una familia: AUMENTA con el aumento del número atómico. En cambio, en un mismo período: DISMINUYE conforme aumenta el número atómico (esto se debe a que entre más electrones hay, el núcleo atrae más fuertemente, provocándose una contracción de la nube electrónica).
  36. 36. Tendencia del radio atómico(se comporta igual que el carácter metálico) Menos radio  atómico Más radio  Menos  atómico radio  atómico AUMENTO: para la izquierda y para abajo Más radio atómico
  37. 37. Tendencia del radio del átomoInsert figure 7.8
  38. 38. Ejercicio de Radio atómico Ejemplo: Acomoda de menor a mayor radio atómico a los siguientes elementos: Fe, S, Mo, Cl, Zr, Fr, Zn
  39. 39. Insert figure 4.6
  40. 40. Respuesta correcta: Cl, S, Zn, Fe, Mo, Zr, Fr Cuando los elementos están muy cercanos, recuerden que pesa más la familia que el período, esto es, primero acomodo a los vecinos del mismo período y luego cambio de renglón para ubicar a los demás...pero SÓLO ENTRE VECINOS MUY CERCANOS).
  41. 41. ELECTRONEGATIVIDAD ELECTRONEGATIVIDAD: Es una medida relativa del poder de atracción de electrones que tiene un átomo cuando forma parte de un enlace químico. Su unidad es el pauling. Dentro de una familia: DISMINUYE al aumentar el número atómico. Dentro de un período: AUMENTA con el aumento del número atómico.
  42. 42. Tendencia de la electronegatividad(se comporta exactamente opuesto a radio atómico y a carácter metálico) Más EN.Menos EN. Más EN. AUMENTO: para la derecha y para arriba Menos EN.
  43. 43. Tendencia de la Electronegatividad electronegatividad
  44. 44. Ejercicio de Electronegatividad Ejemplo: Acomoda de menor a mayor electronegatividad a los siguientes elementos: F, Sn, Cs, Br, Ag, As, Tc.
  45. 45. Insert figure 4.6
  46. 46. Respuesta correcta: Cs, Tc, Ag, Sn, As, Br, F Cuando los elementos están muy cercanos, recuerden que pesa más la familia que el período, esto es, primero acomodo a los vecinos del mismo período y luego cambio de renglón para ubicar a los demás...pero SÓLO ENTRE VECINOS MUY CERCANOS).
  47. 47. POTENCIAL O ENERGÍA DE IONIZACIÓN POTENCIAL DE IONIZACIÓN: también se conoce como energía de ionización. Es la energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo aislado en estado gaseoso. Se mide en electrón-voltios o en Kcal por mol. Dentro de una familia: DISMINUYE al aumentar el número atómico. Dentro de un período: AUMENTA al aumentar el número atómico. Se comporta exactamente igual que electronegatividad y la afinidad electrónica.
  48. 48. Tendencia del potencial o energía de ionización Más P.I. Menos P.I. Más P.I. AUMENTO: para la derecha y para arriba Menos P.I.
  49. 49. Tendencia de la energía de ionización Insert figure 7.12
  50. 50. Comparación de 2 atomos por energía de ionizaciónLa configuración electrónica de los elementos de la familiaIA, terminan en s 1 y tienen la menor energía de ionización.Por su parte, la familia IIA tiene energías de ionización máselevadas ya que habría que arrancar dos electrones para queestos elementos tuvieran configuraciones estables.
  51. 51. Ejercicio de E de ionización Ejemplo: Acomoda de menor a mayor potencial de ionización a los siguientes elementos: P, As, Fe, O, F, V, Rb
  52. 52. Insert figure 4.6
  53. 53. Respuesta correcta: (aumenta para la derecha y para arriba) Rb, V, Fe, As, P, O, F(Recuerden que pesa más la familia que el período para elementos vecinos, sin embargo, llega a haber excepciones).
  54. 54. AFINIDAD ELECTRÓNICA AFINIDAD  ELECTRÓNICA: cuando un elemento en estado gaseoso capta un electrón hay variación de energía. Esta variación de energía se llama afinidad electrónica. En otras palabras, es una medida de la facilidad con que los elementos captan electrones. Se mide en Kcal por mol. Dentro de una familia: DISMINUYE al aumentar el número atómico. Dentro de un período: AUMENTA con el aumento del número atómico. Se comporta exactamente igual que el potencial de ionización y electronegatividad
  55. 55. Tendencia la afinidad electrónica Más A.E.Menos A.E. Más A.E. AUMENTO: para la derecha y para arriba Menos A.E.
  56. 56. Tendencia de la afinidad electrónica Afinidad electrónica
  57. 57. Ejercicio de Afinidad electrónica Ejemplo: Acomoda de menor a mayor afinidad electrónica los siguientes elementos: F, Sn, Cs, Br, Ag, As, Tc.
  58. 58. Insert figure 4.6
  59. 59. Respuesta correcta: Cs, Tc, Ag, Sn, As, Br, F Cuando los elementos están muy cercanos, recuerden que pesa más la familia que el período, esto es, primero acomodo a los vecinos del mismo período y luego cambio de renglón para ubicar a los demás...pero SÓLO ENTRE VECINOS MUY CERCANOS).
  60. 60. Punto de fusión de los  elementosInsert figure 7.13
  61. 61. Densidad de los  elementosInsert figure 7.14

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