Colegio Andrs Bello Chiguayante III UNIDAD SISTEMA PERIDICO

Colegio Andrés Bello Chiguayante III UNIDAD: SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS Jorge Pacheco R. Profesor de Biología y Química

SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS APRENDIZAJES ESPERADOS: • Relacionar la configuración electrónica de los elementos con su ordenamiento en la tabla periódica. • Distinguir las propiedades periódicas de los elementos.

ACTIVIDAD: LEE LAS PÁGINAS 53 A LA 56 DEL TEXTO DE QUÍMICA Y CONTESTA 1. ¿Qué es la tabla periódica? 2. ¿Quién fue el creador de la tabla periódica? 3. ¿Qué tienen en común los elementos que forman parte de un mismo período? 4. ¿Qué tienen en común los elementos que forman parte de un mismo grupo o familia?

¿QUÉ ES LA TABLA PERIÓDICA? • Sistema de ordenamiento de los elementos en función del número atómico (Z). • Las propiedades periódicas de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos, dando origen a filas llamadas períodos y columnas, conocidas como grupos o familias.

TABLA PERIÓDICA • Los grupos 1, 2 y 13 al 18 (IA, IIA y IIIA al VIIIA) agrupan los elementos representativos, que se caracterizan por terminar su configuración electrónica en los subniveles s o sp. • Los grupos 3 al 12 (IB al VIIIB), que concentran a todos los elementos cuya configuración electrónica finalizan en los subniveles d y f, son denominados elementos de transición.

¿QUIÉN ORGANIZO A LOS ELEMENTOS? • El químico ruso Dimitri Mendelev, en 1869, propuso por primera vez la tabla periódica. • El organizo su tabla primeramente por la masa atómica de los elementos, ahora se organizan por su número atómico.

PERÍODO • Elementos que comparten niveles energéticos similares. Su disposición es horizontal (filas) Ejemplo: • Bz=5: 1 s 2 2 p 1 PERÍODO: 2 • Cz=6: 1 s 2 2 p 2 PERÍODO: 2

GRUPO O FAMILIA • Conformados por elementos que poseen un patrón similar de configuración de los electrones en la capa externa. Su disposición es vertical (columna) Ejemplo: • Hz=1: 1 s 1 FAMILIA: IA (1) • Liz=3: 1 s 2 2 s 1 FAMILIA: IA (1)

DETERMINACIÓN DE PERÍODO Y FAMILIA Ejemplo: • Hz=1: 1 s 1 P: 1 y F: IA • Liz=3: 1 s 2 2 s 1 P: 2 y F: IA • Bz=5: 1 s 2 2 p 1 P: 2 y F: IIIA • Cz=6: 1 s 2 2 p 2 P: 2 y F: IVA

DETERMINACIÓN DE PERÍODO Y FAMILIA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 He H s 1 s 2 p 1 p 2 p 3 p 4 p 5 p 6 Bloque “s” Bloque “d” d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 Bloque “p” Bloque “f” f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14

NOMBRES DE FAMILIAS O GRUPOS Bloque s p d f Grupo 1(IA) 2(IIA) 13(IIIA) 14(IVA) 15(VA) 16(VIA) 17(VIIA) 18(VIIIA) Nombres Alcalino-térreos Térreos Carbonoides Nitrogenoides Calcógenos Halógenos Gases nobles Elementos de transición 3 -12(IB – Elementos de transición VIIIB) Interna (lantánidos y actínidos) Config. Electrón. n s 1 n s 2 p 2 n s 2 p 3 n s 2 p 4 n s 2 p 5 n s 2 p 6 n s 2(n– 1)d 1 -10 n s 2 (n– 1)d 1(n– 2)f 1 -14

EJERCICIOS • A partir de los siguientes elementos determinar: período, familia y el nombre de la familia que pertenece. a) Be z=4. b) Mg z=12. c) F z=9. d) Si z=14. e) Ca z=20. f) K z= 19. g) Ne z=10.

PREGUNTA N° 1 • En el Sistema Periódico (Tabla Periódica), los elementos se ordenan según: A) El aumento del número de protones. B) La disminución del número de neutrones. C) El aumento de su masa atómica. D) La disminución del número de electrones. E) El aumento de su volumen atómico.

PREGUNTA N° 2 • Un elemento cuya configuración electrónica es 1 s 22 p 2 pertenece al: A) B) C) D) E) Período 1 y Familia IVA. Período 2 y Familia VIA. Período 4 y Familia VIA. Período 2 y Familia IVA. Período 5 y Familia IIA.

PREGUNTA N° 3 • La configuración electrónica ns 2 np 5 es características de los elementos llamados: A) Halógenos. B) Alcalinos térreos. C) Alcalinos. D) Calcógenos. E) Gases nobles.

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

ELEMENTOS METÁLICOS • Son los elementos que se ubican en la parte izquierda y central de la tabla periódica. • Son buenos conductores del calor y la electricidad. • Todos son sólidos a temperatura ambiente, a excepción del Mercurio (Hg), que es un líquido. • Algunos ejemplos son: Sodio (Na), Aluminio (Al), Hierro (Fe) y Zinc (Zn). • Tienen tendencia a ceder de electrones cuando participan en reacciones, por lo tanto se oxidan.

ELEMENTOS METÁLICOS

ELEMENTOS NO METÁLICOS • Son elementos que se ubican en la parte superior derecha de la tabla periódica, entre los cuales se incluyen el carbono, nitrógeno, fósforo, oxígeno, azufre, halógenos e hidrógeno. • Se caracterizan por ser malos conductores del calor y la electricidad. • Se presentan en cualquiera de los estados de la materia y son quebradizos en estado sólidos puros. • Algunos ejemplos son: Cloro (Cl), Azufre (S) y Carbono (C).

ELEMENTOS NO METÁLICOS S C

ELEMENTOS METALOIDES • Elementos que se caracterizan por presentar un comportamiento intermedio entre los metales y no metales. • Pueden presentar brillo o ser opacos. • Generalmente son mejores conductores de calor y electricidad que los elementos no metálicos. • Algunos ejemplos son: Boro (B), Silicio (Si), Germanio (Ge) y Arsénico (As).

ELEMENTOS METALOIDES B Si

PROPIEDADES PERIÓDICAS

PROPIEDADES PERIÓDICAS • Corresponden a las propiedades de los elementos que varían regularmente en un período. • Estas propiedades, tanto física como química, dependen de la configuración electrónica del elemento. • Son propiedades periódicas: La Electroafinidad (EA), el Potencial de Ionización (PI), la Electronegatividad (EN), el Radio Atómico (RA) y el Volumen Atómico (VA).

RADIO ATÓMICO (R. A. ) • Se define el radio atómico como la mitad de la distancia entre dos núcleos de átomos del mismo elemento que están adyacentes.

VOLUMEN ATÓMICO (V. A. ) • Es la relación entre la masa atómica y la densidad electrónica de un elemento. • En la Tabla periódica, el volumen disminuye en un período de izquierda a derecha. • Aumenta en un grupo de acuerdo con el incremento de su número atómico.

RADIO ATÓMICO (R. A. )

RADIO ATÓMICO (R. A. )

RADIO ATÓMICO (R. A. ) F Z=9 Li Z=3 (1 s 22 p 5 ) (1 s 22 s 1) e e e 3 p 9 p e e e e

RADIO ATÓMICO (R. A. ) Na Z=11 Li Z=3 (1 s 22 p 63 s 1) (1 s 22 s 1) e e 3 p e 11 p e e e e e

RADIO IÓNICO

RADIO IÓNICO Na+1 Z=11 Na Z=11 (1 s 22 p 63 s 1) e (1 s 22 p 6) e e e e 11 p e e e

RADIO IÓNICO O-2 Z=8 O Z=8 (1 s 22 p 4) (1 s 22 p 6) e e e e 8 p e e e e e

POTENCIAL DE IONIZACIÓN (P. I. ) • Es la energía necesaria para retirar el electrón más débilmente retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental.

POTENCIAL DE IONIZACIÓN (P. I. ) Aumenta D i s m i n u y e

ELECTROAFINIDAD (E. A. ) • Es la energía relacionada con la adición de un electrón a un átomo gaseoso para formar un ión negativo.

ELECTROAFINIDAD (E. A. ) Aumenta D i s m i n u y e

ELECTRONEGATIVIDAD (E. N. ) • La electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones de otro átomo en un enlace covalente. • Esta propiedad se cuantifica en valores que van desde 0, 7 a 4, 0, siendo el Flúor el elemento que posee un mayor valor de electronegatividad.

ELECTRONEGATIVIDAD (E. N. )

ELECTRONEGATIVIDAD (E. N. ) Aumenta D i s m i n u y e

RESUMEN

REVISIÓN GUÍA N° 4 A) Tabla Periódica: Sistema de ordenamiento de los elementos de acuerdo al número atómico (número de protones). B) Elemento Representativo: Elementos que se caracterizan por terminar su configuración electrónica en los subniveles s o p.

REVISIÓN GUÍA N° 4 C) Elemento de Transición: Elementos cuya configuración electrónica terminan en los subniveles d, es decir, tienen dicho subnivel incompleto. D) Elemento de Transición Interna: Elementos que se caracterizan por terminar su configuración electrónica en los subniveles f. Comprenden la serie de Lantánidos y Actínidos.

REVISIÓN GUÍA N° 4 E) Período: División horizontal (filas) en la tabla periódica. Corresponden a los niveles energéticos superiores que alcanza un átomo. D) Familia: División vertical (columna) en la tabla periódica. Esta determinado por el número de electrones de valencia que posee un átomo.

REVISIÓN GUÍA N° 4 Eleme. P F Nombre del grupo Elemento 1 s 22 p 63 s 2 3 IIA Alcalino térreos Metal 1 s 22 p 63 s 23 p 4 3 VIA Calcógenos No metal K Z=19 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 1 4 IA Alcalinos Metal Ca Z=20 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 2 4 IIA Alcalino térreos Metal Cl Z=17 1 s 22 p 63 s 23 p 5 3 VIIA Halógenos No metal Si Z=14 1 s 22 p 63 s 23 p 2 3 IVA Carbonoides Metaloide Ar Z=18 1 s 22 p 63 s 23 p 6 3 VIIIA Gases nobles No metal Br Z=35 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 23 d 104 p 5 4 VIIA Halógenos No metal Mg S Z=12 Z=16 Configuración electrónica

REVISIÓN GUÍA N° 4 IA VIII A 1 IIA 2 Li Be 3 M IIIB g 4 Ca 5 6 7 IIIA IV B VB VIIIB IB IIB Al IV A Si VA P VI A VII A O F S Cl Ar Ne

REVISIÓN GUÍA N° 4 A z=15 Configuración A) Período B z= 20 1 s 22 p 63 s 23 p 3 1 s 22 p 63 s 23 p 64 s 2 C) N° electrones 3 VA 5 4 IIA 2 D) N° electrones 3 0 No metal Metal B) Grupo Valencia Celibatario E) Elemento

REVISIÓN GUÍA N° 4 ¿Qué son las propiedades periódicas? Propiedades de los elementos que varían regularmente en la tabla periódica. ¿Cuáles son? Afinidad electrónica, potencial de ionización, electronegatividad, radio atómico y volumen atómico.

REVISIÓN GUÍA N° 4 A) Electronegatividad: Tendencia o fuerza que posee un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí electrones de enlace. B) Radio atómico: Distancia entre el núcleo y el último electrón. Su cálculo se determina como la mitad de la distancia entre dos núcleos de átomo iguales.

REVISIÓN GUÍA N° 4 C) Potencial de ionización: Energía necesaria para arrancar un electrón débilmente retenido en un átomo gaseoso desde su estado fundamental. D) Electroafinidad: Energía relacionada con la adición de un electrón en un átomo gaseoso para formar un ión negativo.

REVISIÓN GUÍA N° 4 ¿En qué consiste el efecto pantalla? Es la disminución de la fuerza de atracción del núcleo hacia los electrones más externos de un átomo, por acción de los electrones de capas inferiores. ¿Qué es la carga nuclear efectiva? Corresponde a la carga positiva neta experimentada por un electrón en un átomo polielectrónico. Es decir es igual al número de protones del núcleo, menos el efecto pantalla.

EFECTO PANTALLA

REVISIÓN GUÍA N° 4 ¿Existen la forma de predecir cuál de los siguiente iones o átomos es más grande? : Si, va a depender del valor del número atómico y como varía el radio de un átomo en un mismo período y familia. Por lo general se tiene que: V anión > V átomo neutro > V catión Orden de menor a mayor Naz=11+1<Nez=10<Oz=8 -2<Sz=16<Naz=11<Sz=16 -2

ACTIVIDAD: COMPLETA • Indica si aumenta o disminuye el comportamiento de la propiedad periódica en un grupo y período. Propiedad Volumen Atómico Radio Atómico Potencial de Ionización Electroafinidad Electronegatividad Grupo (desde arriba hacia abajo) Período (desde derecha a izquierda)

ACTIVIDAD: APLICAR CONCEPTOS • ¿Cuál de los siguientes átomos o iones es de mayor tamaño? Justifica la elección. A) Entre O (Z= 8) y S (Z= 16). B) Entre Cl (Z= 17) y Mg (Z= 12). C) Entre Na (Z= 11)y Cl (Z= 17). D) Entre K (Z= 19) y Na (Z= 11). E) Entre Na+1(Z= 11) y Ne (Z=10). F) Entre S-2(Z=16) y Ar (Z= 18).

ACTIVIDAD: APLICAR CONCEPTOS • ¿Cuál de los siguientes átomos o iones presenta mayor electronegatividad? Justifica la elección. A) Entre Si (Z= 14) y Mg (Z= 12). B) Entre Cl (Z= 17) y F (Z= 9). C) Entre Li (Z= 3)y O (Z= 8). D) Entre Be (Z= 4) y Mg (Z= 12). E) Entre Si (Z= 14) y C (Z= 6).

PREGUNTA N° 1 • En un grupo o familia a medida que aumenta el radio atómico, se debe esperar que el volumen atómico: A) Aumenta. B) Disminuya. C) Se mantenga, . D) Aumenta al doble. E) Disminuya la mitad.

PREGUNTA N° 2 • ¿Cuál de las siguientes propiedades que se indican aumenta al descender por un grupo o familia? I. Radio Atómico. II. Electronegatividad. III. Volumen Atómico. A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y II. E) Sólo I y III.

PREGUNTA N° 3 • Los elementos que pertenecen al mismo grupo o familia tienen en común: A) La cantidad de electrones en el último nivel. B) La cantidad de niveles con electrones. C) El tamaño de sus átomos. D) Las masas de sus átomos. E) Los números atómicos de sus átomos.

Colegio Andrés Bello Chiguayante Muchas Gracias Jorge Pacheco R. Profesor de Biología y Química