Tabla Periódica

¿Cuántos tipos de átomos hay?

¿Cuántos tipos de átomos hay?

Existen tantos tipos de átomos como elemento, en la naturaleza.

Cada elemento de la tabla periódica esta constituido por un solo tipo de átomos

Tabla Periódica de los Elementos

Tabla Periódica de los Elementos

Es un arreglo de los elementos químicos conocidos, organizados en base a sus propiedades.

Tabla Periódica de los Elementos

Tabla Periódica de los Elementos

Su evolución ha estado muy ligada a:1. El descubrimiento de los elementos químicos2. El estudio de las propiedades comunes químicas3. La comprensión del número y masa atómica4. El estudio de las propiedades periódicas

Historia del descubrimiento de los elementos químicos

Historia del descubrimiento de los elementos químicos

Fechas de descubrimiento de los elementos químicos conocidos más antiguamente

Finales del S. XVIIIAntonine Lavoisier (1743-1794) propuso que los elementos se podían clasificar en metales, no metales y metales de transición (metaloides).

No se conformo como regla debido a las diferencias entre propiedades químicas y físicas de cada grupo.

Clasificación de los Elementos

Clasificación de los Elementos

División actual de la tabla periódica por carácter metálico de los elementos

Clasificación de los Elementos

Clasificación de los Elementos

Triadas de DöbereinerTriadas de Döbereiner

Inicios del S. XIXJohann Wolfgang Döbereiner (1780-1849)•1817 - 1827 encontró que existían grupos de 3 elementos que poseían propiedades químicas similares, en los cuales la media de los “pesos atómicos” del primero y el último, era similar al intermedio (Ca, Sr, Ba - Cl, Br, I – S, Se, Te – Li, Na, K)

•Propuso que en la naturaleza existían tríadas de elementos de forma que el central tenía propiedades que eran un promedio de los otros dos miembros de la tríada (Ley de Tríadas). … para 1850 se encontraron mas de 20 triadas

Triadas de DöbereinerTriadas de Döbereiner

Hélice o Tornillo de Elementos

Hélice o Tornillo de Elementos

Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois

En 1864 construyó una hélice de papel, en la que los elementos conocidos estaban ordenados por pesos atómicos (masa atómica)

Cuando la hélice estaba enrollada sobre un cilindro vertical, se encontraban correspondencias cada 16 unidades, de tal forma que los elementos similares estaban prácticamente sobre la misma generatriz, demostrando una clase de periodicidad.

Hélice o Tornillo de Elementos

Hélice o Tornillo de Elementos

Esta disposición también se conoce como Tornillo Telúrico

Octavas de NewlandsOctavas de Newlands

John Alexander Reina Newlands

En 1864 demostró que al ordenar los elementos en orden creciente de sus pesos atómicos (sin el hidrógeno), el octavo elemento a partir de cualquier otro tenía unas propiedades muy similares al primero, similar a lo ocurrido en la escala musical occidental.

Formulo la ley de las octavas en que se mostraba un orden de los elementos en familias (grupos), con propiedades muy parecidas entre sí y en Periodos, formados por ocho elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente.

Octavas de NewlandsOctavas de Newlands

Las octavas de Newlands solamente se cumplen a cabalidad hasta llegar al Calcio y poco a poco experimentan irregularidades a medida que se avanza después de este elemento.

Tabla Periódica “Moderna”

Tabla Periódica “Moderna”

Dos científicos que trabajaron independientemente y produjeron resultados similares en la misma época: el alemán Lothar Meyer o el ruso Dmitri Mendeleiev, diseñaron por separado lo que hoy en día se consideran las primeras versiones de la tabla periódica moderna.

Tabla de MendeleievTabla de Mendeleiev

En 1869 Dmitri Ivánovich Mendeleiev publicó su primera Tabla Periódica en la cual clasifico los 63 elementos conocidos hasta esa fecha según: el orden creciente de sus masas atómicas y las similitudes en sus propiedades químicas (familias).

Tabla de MendeleievTabla de Mendeleiev

Mendeleiev logro predecir la existencia y propiedades de elementos, aun desconocidos para 1869, gracias a su ordenamiento periódico (Galio, Germanio, Escandio y Tecnecio).

En la versión de 1872, Mendeleiev consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada grupo y por tanto, implícitamente, las valencias de esos elementos.

Tabla de MendeleievTabla de Mendeleiev

Tabla Periódica de Mendeleev de 1872

Otras Versiones No Tan Exitosas

Otras Versiones No Tan Exitosas

Ley Periódica de los Elementos

Ley Periódica de los Elementos

Henry Moseley (1867-1919) fue el primero en comprobar experimentalmente que el orden de los elementos en el sistema periódico (número atómico) esta relacionado con las propiedades de la estructura atómica de cada elemento, gracias a sus estudios sobre los espectros de rayos X en 1913.

A partir de aquí se formula la Ley Periódica de los Elementos, en que se basa nuestra Tabla Periódica Actual.

Ley Periódica:Las propiedades, tanto físicas como químicas, de los elementos varían periódicamente al aumentar el número atómico.

Ley Periódica de los Elementos

Ley Periódica de los Elementos

Los Periodos de elementos son las filas horizontales de la tabla periódica.

Las propiedades de los elementos varían de izquierda a derecha a lo largo de la tabla periódica.

En la izquierda, la tabla periódica inicia con metales muy reactivos, y abanza paulatinamente perdiendo las propiedades matálicas, hasta llegar al lado derecho donde se ubican los no metales y por último un gas noble no reactivo.

Periodos de elementosPeriodos de elementos

Tabla Periódica ActualTabla Periódica Actual

Las propiedades periódicas explican la similitud en reactividad.

Grupos

Periodos

Grupos o familiasGrupos o familias

Las columnas verticales de elementos en la tabla periódica son llamadas grupos o familias.

Los elementos en el mismo grupo o familia tienen propiedades químicas similares.

Los elementos representativos pertenecen a los dos primeros grupos y los últimos seis.

Estos son designados como grupos “A” o grupos 1,2,13-18.

Grupos o FamiliasGrupos o Familias

Metales alcalinosMetales alcalinos

Metales alcalinotérreos

Metales alcalinotérreos

Grupo del boroGrupo del boro

Grupo del carbonoGrupo del carbono

Grupo del nitrógenoGrupo del nitrógeno

Grupo del oxígenoGrupo del oxígeno

HalógenosHalógenos

Gases noblesGases nobles

Algunas Propiedades Periódicas

Algunas Propiedades Periódicas

• Carácter Metálico• Radio Atómico• Configuración Electrónica• Número de Electrones de Valencia• Energía de Ionización• Afinidad Electrónica

Carácter MetálicoCarácter Metálico

Metales – sustancias brillantes, buenos conductores del calor y la electricidad, maleables y dúctiles. Ejemplo: Cu, Fe, Au, etc…

No-metales – sustancias opacas, malos conductores de la electricidad y el calor, no maleables ni dúctiles. Ejemplo; C, S, F, etc…

Metaloides – Elementos que tienen tanto propiedades de metales, como de no metales. Ejemplo: Si, Ge, etc…

La tabla periódica actual, muestra la división entre metales, no-metales y metaloides.

Carácter MetálicoCarácter Metálico

Carácter MetálicoCarácter Metálico

Carácter MetálicoCarácter Metálico

Es una indicación de la habilidad de los átomos de donar electrones.

Aumenta conforme se baja en un grupo.

Disminuye de izquierda a derecha en un periodo.

Radio atómicoRadio atómico

El radio atómico aumenta al bajar en un grupo – más niveles de energía signfica que el átomo es más grande.

El radio atómico disminuye a lo largo de un periodo – aumenta la carga nuclear.

Radio atómicoRadio atómico

gráfica de radio atómico en función del número atómico.

Comportamiento Periódico

Comportamiento Periódico

Configuración Electrónica Periódica

Configuración Electrónica Periódica

Electrones de ValenciaElectrones de Valencia

Electrones de valenciaElectrones de valencia

En los elementos representativos:

Los elementos en cada grupo de la tabla periódica tienen igual número de electrones de valencia.

La configuración electrónica es similar entre los elementos de un mismo grupo, por lo que tienen comportamiento químico similar

Estructura de Lewis de los elementos

representativos

Estructura de Lewis de los elementos

representativosLa Estructura de Lewis muestra el símbolo del elemento rodeado por un número de puntos igual al número de electrones de valencia del átomo de ese elemento.

Energía de ionizaciónEnergía de ionización

Es la cantidad de energía requerida para remover un electrón de un átomo en estado gaseoso.

Los gases nobles – energía de ionización más alta.

Metales alcalinos – energía de ionización más baja.

( ) ( )g gX E X e

Afinidad ElectrónicaAfinidad Electrónica

Es la cantidad de energía liberada cuando un átomo en estado gaseoso adquiere un electrón extra.

Entre más negativa, mayor liberación de energía y mas facilidad para adquirir electrones.

( ) ( )g gX e X E