Clasificación de los elementos_Tabla periódica PDF

Clasificación de los elementos  INTRODUCCIÓN A principios del siglo XIX ya eran conocidos más de una treintena de elementos y se veía la necesidad de establecer una clasificación que permitiese su estudio y la comprensión de sus propiedades. Durante este siglo, se fue comprobando la ex...

Clasificación de los elementos  INTRODUCCIÓN A principios del siglo XIX ya eran conocidos más de una treintena de elementos y se veía la necesidad de establecer una clasificación que permitiese su estudio y la comprensión de sus propiedades. Durante este siglo, se fue comprobando la existencia de familias de elementos con muchas semejanzas entre sí, lo que hacía intuir la existencia de alguna ley natural que los relacionase. Vemos a continuación los intentos más relevantes. Clasificación de los elementos 2  PRIMEROS INTENTOS Metales- no metales. Basada en la conductividad eléctrica Tríadas de Dobereiner (1817) Agrupa elementos conocidos en tríos de modo que la masa del central es intermedia entre los otros dos. Se comprueba que otras propiedades químicas también son intermedias respecto a los otros dos. Algunos elementos ya conocidos no encajan y se desecha el sistema Clasificación de los elementos 3 Tríadas de Dobereiner Clasificación de los elementos 4 Ley de las octavas de Newlands (1863) Ordena los elementos conocidos por masa atómica creciente y comprueba que hay una repetición de propiedades cada siete elementos. Obtiene siete columnas de elementos que deberían tener propiedades muy similares pero en algunas hay demasiada disparidad (azufre y hierro en la misma columna) y también se desecha. Clasificación de los elementos 5 Octavas de Newlands Clasificación de los elementos 6  Tabla de Mendeleiev y Meyer (1868) De manera independiente y simultánea, ambos realizan una clasificación por masa atómica creciente (filas) y semejanza de propiedades (columnas) de todos los elementos conocidos. Méritos de Mendeleiev: – Detecta errores de masas – Deja huecos para elementos aún desconocidos. – Predice la existencia y propiedades de varios elementos que más tarde se descubrirían (Ge, Ga, Sc). Defectos de la tabla de Mendeleiev: – Algunos elementos quedan situados en columnas de elementos con propiedades muy diferentes. – No hay un lugar definido para el hidrógeno (encaja en varias columnas). – No hay lugar para lantánidos y actínidos. Clasificación de los elementos 7 Tabla periódica de Mendeleiev Clasificación de los elementos 8 Propiedades del ekasilicio, predichas por Mendeleiev y del germanio, descubierto por Winkler. Clasificación de los elementos 9  Ley Periódica Moseley, estudiando los espectros de rayos X de diferentes elementos, llega a la conclusión de que el parámetro que define a un elemento es su número atómico (Z). Comprueba que, cuando los elementos se colocan en orden creciente de su número atómico, todos quedan situados en el lugar requerido por el criterio de semejanza de propiedades, siendo ésta la base de la clasificación actual (Tabla periódica actual con 118 elementos) Cuando los elementos se colocan en orden creciente de su número atómico tiene lugar una repetición periódica de determinadas propiedades físicas y químicas. (Ley Periódica) Clasificación de los elementos 10 Tabla periódica actual Clasificación de los elementos 11  Características tabla periódica actual Columnas denominadas grupos numeradas del 1 al 18. Filas denominadas periodos, numeradas del 1 al 7. Tipos de elementos: metales, no metales, semimetales (metaloides), gases nobles. Cada elemento de la tabla tiene un protón y un electrón más que el inmediatamente anterior (electrón diferenciador). El número de periodo de un elemento es indicativo del último nivel ocupado por electrones en su estado fundamental. Los elementos de un mismo grupo tienen la misma configuración electrónica de la capa de valencia (electrones externos) y como consecuencia de ello, similares propiedades químicas. Los grupos 1 y 2 corresponden a elementos metálicos con la excepción del H, cuya posición obedece únicamente a su nº atómico y configuración electrónica, no así a sus propiedades, que son excepcionales debido a que posee un único electrón. En los grupos 13 al 17 encontramos elementos metálicos, no metálicos y semimetálicos. Clasificación de los elementos 12  Características tabla periódica actual (II) Los metales de transición ocupan los grupos 3 al 12. Tienen propiedades muy similares, debido a que en ellos el electrón diferenciador ocupa un subnivel d, perteneciente a la penúltima capa, siendo idéntica la configuración electrónica de la capa más externa (ns2), más decisiva en su comportamiento químico. Buena parte de los metales más típicos se encuentran entre los elementos de transición: hierro, plata, cobre, oro, cinc, mercurio, etc. ▪ El grupo 18 está constituido por gases nobles. Su configuración electrónica corresponde a subniveles energéticos completos. Eso les proporciona una estabilidad extraordinaria. ▪ Los elementos de los grupos 1, 2 y del 13 al 18 se conocen como elementos representativos. ▪ Los 14 elementos con nº atómico consecutivo al lantano (Z= 57) y actinio (Z= 89) se denominan lantánidos y actínidos (elementos de transición interna). Suelen representarse en dos filas separadas del resto de los elementos de la tabla periódica. En ellos el electrón diferenciador ocupa un subnivel f de la antepenúltima capa, esto provoca que presenten propiedades químicas muy similares, dado que el nivel más externo tiene la misma ocupación en todos los casos. Estos elementos se consideran una extensión del grupo 3. Muchos de ellos son radiactivos. Entre ellos se encuentran el uranio o el plutonio. ▪ A izquierda y derecha de la línea que divide metales y no metales se sitúan una serie de elementos que tienen propiedades intermedias entre ambos, son los llamados semimetales o metaloides. Su característica más sobresaliente es que son “semiconductores”, es decir, conducen la corriente solo bajo ciertas condiciones, propiedad que los hace imprescindibles en muchos dispositivos tecnológicos actuales. Los semimetales son: boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio, teluro, polonio y astato. Clasificación de los elementos 13 Grupos y configuración electrónica de la capa de valencia. El valor de n coincide con el número de periodo correspondiente. El H pertenece al grupo 1 pero no se considera un elemento alcalino. Clasificación de los elementos 14  Bloques de la tabla periódica Se habla de elementos de los bloques s, p, d ó f para hacer referencia a los elementos cuyo electrón diferenciador se aloje en un orbital (subnivel) de ese tipo (en su estado fundamental). Así, pertenecen al: Bloque s- los elementos de los grupos 1 y 2, y el helio. Bloque p- los elementos de los grupos 13 a 18 Bloque d- los metales de transición (grupos 3 a 12) Bloque f- los metales de transición interna (lantánidos y actínidos) Clasificación de los elementos 15 subnivel del electrón diferenciador Clasificación de los elementos 16 ¿QUÉ DEBÉIS ESTUDIAR Y CÓMO MEMORIZAR LA TABLA PERIÓDICA? El alumnado de 1º de Bach debe conocer los elementos representativos y los metales de transición más importantes. Es imprescindible para el manejo de la formulación que se verá también en este curso, y en el caso de los elementos representativos, para poder razonar los enlaces químicos. Elementos representativos: son los grupos 1, 2 y desde 13 hasta 18. Se memorizan por columnas y en su orden (hasta la fila 6 incluida, la 7 son elementos radiactivos y no es necesario saberlos). Hay que conocer su nombre y su símbolo. Elementos de transición: con ellos es suficiente conocer el nombre y símbolo de los más importantes, sin ningún orden específico. Los imprescindibles son: o Periodo 4:Titanio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, cinc o Periodo 5: rodio, paladio, plata, cadmio o Periodo 6: tántalo, wolframio, osmio, iridio, platino, oro, mercurio Clasificación de los elementos 17