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La Tabla Periódica de los Elementos

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Tabla de los elementos químicos. Distribución e Historia. Como se han ordenado.

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La Tabla Periódica de los Elementos

  1. 1. La Tabla Periódica de los Elementos Profesor Juan Sanmartín Física y Química Agradecimiento especial al profesor Juan Francisco Hernández por su aportación.
  2. 2. Durante el siglo XIX, los químicos comenzaron a clasificar a los elementos conocidos de acuerdo a sus similitudes de sus propiedades físicas y químicaspropiedades físicas y químicas. El final de aquellos estudios es la Tabla Periódica Moderna.
  3. 3. Johann Dobereiner (1780 – 1849) En 1829, clasificó algunos elementos en grupos de tres, que denominó triadas. Los elementos de cada triada tenían propiedades químicas similares, así como propiedades físicas crecientes. Ejemplos: Cl, Br, I Ca, Sr, Ba
  4. 4. John Newlands (1838 – 1898) Ley de las Octavas En 1863 propuso que los elementos se ordenaran en “octavas”, ya que observó, tras ordenar los elementos según el aumento de la masa atómica, que ciertas propiedades se repetían cada ocho elementos.
  5. 5. Dimitri Mendeleyev (1834 – 1907) En 1869 publicó una Tabla de los elementos organizada según la masa atómica de los mismos. Mendelevio
  6. 6. Lothar Meyer (1830 – 1895) Al mismo tiempo que Mendeleeiev, Meyer publicó su propia Tabla Periódica con los elementos ordenados de menor a mayor masa atómica.
  7. 7. Elementos conocidos en esa época
  8. 8. Tanto Mendeleyev como Meyer ordenaron los elementos según sussegún sus masas atómicasmasas atómicas Ambos dejaron espacios vacíos donde deberían encajar algunos elementos entonces desconocidos Mendeleyev Propuso que si el peso atómico de un elemento lo situaba en el grupo incorrecto, entonces el peso atómico debía estar mal medido. Estaba tan seguro de la validez de su Tabla que predijo, a partir de ella, las propiedades físicas de tres elementos que eran desconocidos
  9. 9. 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.
  10. 10. Distribución Tabla Periódica
  11. 11. El conjunto de elementos que ocupan una línea horizontal se denomina PERIODOPERIODO. ¿Qué es un periodo?¿Qué es un periodo?
  12. 12. Los PERIODOS están formados por un conjunto de elementos que teniendo propiedades químicas diferentes, mantienen en común el presentar igual número de niveles con electrones en su envoltura, correspondiendo el número de PERIODO al total de niveles o capas. 1 2 3 4 5 6 7 Los elementos del mismo GRUPO tienen la misma configuración electrónica del último nivel energético. 6 7
  13. 13. Las columnas verticales de la Tabla Periódica se denominan GRUPOS (o FAMILIASFAMILIAS) Los elementos que conforman un mismo GRUPO presentan propiedades químicas similares. ¿Qué es un grupo? Los elementos del mismo GRUPO tienen la misma configuración electrónica del último nivel energético.
  14. 14. 1 IA 2 IIA 3 IIIB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 9 VIIIB 11 IB 12 IIB 18 VIIIA 17 VIIA 16 VIA 15 VA 14 IVA 13 IIIA metales gasesnobles Agrupaciones sem im etales no m etales 4 IVB
  15. 15. Carácter metálico Un elemento se considera metálico cuando cede fácilmente electronescede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos, es decir los metales son muy poco electronegativos Un no metal es todo elemento que difícilmente cede electronesdifícilmente cede electrones y si tiene tendencia a ganarlos, es muy electronegativo Los gases nobles no tienen carácter metálico ni no metálico Los semimetales no tienen muy definido su carácter, se sitúan bordeando la divisoria
  16. 16. Metales Alcalinos El nombre de esta familia proviene de la palabra árabe álcalis, que significa cenizas. Al reaccionar con agua, estos metales forman hidróxidos, que son compuestos que antes se llamaban álcalis.  Los metales alcalinos son de baja densidad  Estos metales son los más activos químicamente  No se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino en forma de compuestos, generalmente sales . Ejemplos: El NaCl (cloruro de sodio) es el compuesto mas abundante en el agua del mar. El KNO3 (nitrato de potasio) es el salitre. 1 IA
  17. 17. Metales Alcalinotérreos Se les llama alcalinotérreos a causa del aspecto térreo de sus óxidos Sus densidades son bajas, pero son algo mas elevadas que la de los metales alcalinos Son menos reactivos que los metales alcalinos No existen en estado natural, por ser demasiado activos y, generalmente, se presentan formando silicatos, carbonatos, cloruros y sulfatos 2 IIA
  18. 18. Metales de Transición Todos son metales típicos; poseen un lustre metálico característico y son buenos conductores del calor y de la electricidad  Las propiedades físicas y químicas de los elementos de transición cubren una amplia gama y explican la multitud de usos para los cuáles se aplican 3 IIIB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 9 VIIIB 11 IB 12 IIB 4 IVB
  19. 19. Los elementos de transición interna o elementos del bloque f (por tener sus electrones de valencia en el orbital 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. Aunque en la tabla periódica de los elementos tendrían que estar después de esos dos elementos, se suelen representar separados del resto. También se conocen los Lantánidos como tierras raras. Metales de Transición Interna.
  20. 20. Halógenos Rara vez aparecen libres en la naturaleza, se encuentran principalmente en forma de sales disueltas en el agua del mar. El estado físico de los halógenos en condiciones ambientales normales oscila entre el gaseoso del flúor y el cloro y el sólido del yodo y el astato; el bromo, por su parte, es líquido a temperatura ambiente 17 VIIA
  21. 21. Gases Nobles Son químicamente inertes lo que significa que no reaccionan frente a otros elementos químicos En condiciones normales se presentan siempre en estado gaseoso. 18 VIIIA
  22. 22. Familia del Boro 13 IIIA
  23. 23. Familia del Carbono 14 IVA
  24. 24. Familia del Nitrógeno 15 VA
  25. 25. Familia del Oxígeno 16 VIA
  26. 26. Número de oxidación La capacidad de combinación o valencia de los elementos se concreta en el número de oxidación. Se puede definir como el número de electrones que gana, cede o comparte cuando se une a otro elemento. Ocasionalmente un mismo elemento puede actuar con distintos números de oxidación, según el compuesto que forme. El número de oxidación está relacionado con la configuración electrónica: 1. En un mismo grupo los elementos suelen presentar números de oxidación comunes. 2. El número de oxidación más alto coincide con el número de grupo(1-7)
  27. 27. Metales Alcalinos Tienen número de oxidación +1 porque tienden a “perder” el último electrón. 1 IA s1
  28. 28. Metales Alcalinotérreos Tienden a “perder” los dos electrones de valencia por lo que su número de oxidación es +2. 2 IIA s2
  29. 29. Familia del Boro Tienden en general a “perder” sus tres electrones externos por lo que tienen número de oxidación +3 13 IIIA s2 p1
  30. 30. 14 IVA Familia del Carbono Presenta en general números de oxidación +2 y +4, Aunque en el caso del Carbono es frecuente que también pueda “ganar” cuatro electrones -4 s2 p2
  31. 31. 15 VA Familia del Nitrógeno Tienden a “ganar” tres electrones y por tanto presentan número de oxidación -3 pero también pueden “perder” esos cinco electrones finales y adquirir el número de oxidación +5. s2 p3
  32. 32. 16 VIA Familia del Oxígeno Tienden a “ganar” dos electrones por lo que su número de oxidación fundamental es -2, aunque pueden presentar otros como +2, +4 y +6 s2 p4
  33. 33. Halógenos Tienden a “ganar” un electrón por lo que su número de oxidación fundamental es -1, aunque pueden presentar otros como +1, +3, +5 y +7. 17 VIIA s2 p5
  34. 34. Gases Nobles No tienen tendencia ni a “ganar” ni a “perder” electrones por lo que su número de oxidación es 0. Tienen 8 electrones en la capa de valencia. Regla del octete. 18 VIIIA s2 p6
  35. 35. Metales de Transición Para los metales de transición la situación esla situación es mucho más complejamucho más compleja debido a la existencia de los orbitales internos. Ejemplos: Sc +3 Ti +3,+4 V +2,+3,+4,+5 Cr +2,+3,+6 Mn +2, +3, +4, +6, +7. Fe , Co y Ni +2,+3 Cu +1,+2 Zn +2 Ag +1 Cd +2 Au +1, +3 Hg +1,+2 3 IIIB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 9 VIIIB 11 IB 12 IIB 4 IVB d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 Se llena el orbital d
  36. 36. Los elementos de transición interna o elementos del bloque f (por tener sus electrones de valencia en el orbital f) son dos series, una comenzando a partir del elemento lantano y la otra a partir del actinio Metales de Transición Interna. f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 Se llena el orbital f
  37. 37. Tabla Periódica Valencias H +1 -1 He 0 Li +1 Be +2 B +3 C -4 +2,+4 N -1,-2,-3 +1,+2 +3,+4,+5 O -2 F -1 Ne 0 Na +1 Mg +2 Al +3 Si -4 +2,+4 P -3 +1,+3,+5 S -2 +2,+4,+6 Cl -1 +1,+3 +5,+7 Ar 0 K +1 Ca +2 Sc +3 Ti +2,+3 +4 V +2,+3 +4,+5 Cr +2,+3 +4,+6 Mn +2,+3 +4,+7 Fe +2,+3 Co +2,+3 Ni +2,+3 Cu +1,+2 Zn +2 Ga +3 Ge -4 +2,+4 As -3 +1,+3,+5 Se -2 +2,+4,+6 Br -1 +1,+3 +5,+7 Kr 0 Rb +1 Sr +2 Y +3 Zr +2,+3 +4 Nb +3,+4 +5 Mo +2,+3 +4,+6 Tc +4,+6 +7 Ru +2,+3 +4,+7,+8 Rh +2,+3 +4,+6 Pd +2,+4 Ag +1 Cd +2 In +3 Sn +2,+4 Sb -3 +1,+3,+5 Te -2 +4,+6 I -1 +1,+3 +5,+7 Xe 0 Cs +1 Ba +2 La +3 Hf +3,+4 Ta +2,+3 +4,+5 W +2,+3 +4,+6 Re +4,+5 +6,+7 Os +2,+3 +4,+7,+8 Ir +3,+4 Pt +2,+4 Au +1,+3 Hg +1,+2 Tl +1,+3 Pb +2,+4 Bi +3,+5 Po +2,+4 At -1 +1,+3 +5,+7 Rn 0 Fr +1 Ra +2 Ac +3 Rf +4 Ce +3,+4 Pr +3 Nd +3 Pm +3 Sm +2,+3 Eu +2,+3 Gd +3 Tb +3 Dy +3 Ho +3 Er +3 Tm +3 Yb +2,+3 Lu +3 Th +4 Pa +4,+5 U +3,+4 +5,+6 Np +3,+4 +5,+6 Pu +3,+4 +5,+6 Am +3,+4 +5,+6 Cm +3 Bk +3,+4 Cf +3 Es +3 Fm +3 Md +2,+3 No +2,+3 Lr +3 Se muestran las valencias de los elementos (en blanco metales, gris claro semimetales, gris intermedio no metales y gris oscuro gases nobles).
  38. 38. FIN DE TEMA Busca enlaces a otras páginas relacionadas con el tema en… www.juansanmartin.net

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