LA TABLA PERIDICA A principios del siglo xix

LA TABLA PERIÓDICA • A principios del siglo xix, los científicos vieron la necesidad de clasificar los elementos de alguna manera que permitiera un estudio más sistematizado de ellos. Para el efecto, se tomaron como base las similaridades químicas y físicas de los elementos que se conocían. • Entre los primeros intentos de clasificación se encuentran el del químico alemán Johann W Dobereiner 1. 870 -1849)quien propuso una organización con base en triadas, esto es, conjuntos de tres elementos de propiedades similares (Ca, Sr, y Ba; Li, Na y K, Cl, Br y I, ; S, Se y Te.

• Posteriormente, el químico inglés John A Newlands(1. 8371. 898) estableció lo que denominó ley de las octavas según la cual cuando los elementos se ordenaban según sus pesos atómicos, aquellos de propiedades semejantes se encontraban cada ocho posiciones. • La tabla periódica de Mendeleiev: • En 1869, el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1. 8341. 907) y el físico alemán Lothar Meyer(1. 830 -1. 895) trabajando independientemente, desarrollaron un sistema de clasificación en el que manteniendo un orden ascendente de los pesos atómicos de los elementos, éstos se distribuían en ocho grupo, de tal manera que aquellos de propiedades similares quedaban ubicados en un mismo grupo.

• Los trabajos de Meyer y Mendeleiev fueron muy similares, pero el crédito se le da generalmente a este último, no solo porque publicó antes de sus trabajos, si no porque principalmente, presentó conclusiones y previsiones que no fueron tenidas en cuenta por Meyer. • La tabla periódica de Mendeleiev fue el fruto de múltiples observaciones y razonamientos, que permitieron a este gran científico enunciar la ley a la que llamó Ley periódica.

Ley periódica • Las propiedades de los cuerpos simples, así como las fórmulas y propiedades de sus compuestos, son funciones per 9 iódicas de las masas atómicas de los elementos. • LA TABLA PERIÓDICA MODERNA • Dos elementos, el teluro y el yodo, causaron algunas dificultades a Mendeleiev, al colocarlos en la tabla de acuerdo con sus propiedades no quedaban en orden creciente de peso atómico.

• Posteriormente se encontró que otros pares de elementos(Ar y k; Co YNi)presentaban el mismo problema. Se puso en duda, entonces , el peso atómico como base valedera para la clasificación de los elementos e igualmente, la ley periódica de Mendeleiev perdió confiabilidad. Para muchos científicos, alguna otra propiedad, difieren del peso atómico, era la causa de la periodicidad observada.

• Esta propiedad resultó ser el número atómico que fue introducido posteriormente como criterio para la ordenación de los elementos. Con esta nueva base la ley periódica. Se enuncia actualmente de la siguiente manera. • Ley periódica moderna • Las propiedades físicas y químicas de los elementos varían en forma periódica con sus números atómicos. • La importancia de la tabla periódica es que los elementos que tienen propiedades semejantes

• Como los gases nobles, quedan organizados en una misma columna. • Después del trabajo de Mendeleiev, la tabla periódica ha sido perfeccionada y empleada en la medida en que se adquiere nuevos conocimientos. • Los elementos están organizados en orden creciente de sus números atómicos, pero distribuidos en filas horizontales, cada fila se denomina período y se numera del 1 al 7 con números arábigos.

• Debajo del cuerpo principal de la tabla se presentan dos filas de 14 elementos cada una hacen parte de los períodos 6 y 7 respectivamente y deberían colocarse a continuación del lantano(Z=57) y del actinio(z=89). • Estos dos conjuntos de elementos se conocen respectivamente como lantánidos y actínidos y se presentan por fuera del cuerpo principal de la tabla, simplemente por razones de espacio.

• En forma conjunta los lantánidos y actínidos reciben el nombre de elementos de transición interna. • Los elementos de propiedades similares están reunidos en columnas verticales que se denominan grupos. También se les da el nombre de familias, para destacar la similitud química de sus componentes. Los grupos están identificados con números romanos y distinguidos como A y B.

• Los elementos de los grupos A se conocen como elementos representativos, ya que son aquellos en los que más claramente se observa la variación periódica de las propiedades. Los elementos perteneciente a los grupos B denominados subgrupos se llaman elementos de transición. • Los subgrupos se distinguen por el elemento que lo encabeza. Asi el subgrupo formado por escandio(Sc), Ytrio(y), Lantano(La) y actinio(Ac) es el subgrupo del escandio. Cobre(Cu), plata(Ag) y oro (Au) conforman el subgrupo del cobre y así sucesivamente.

• Un caso especial lo constituye el grupo VIII B, que comprende 9 elementos distribuidos en tres subgrupos, no ya verticales, si no horizontales. Antiguamente se denominaban triadas son: • Subgrupo del hierro: Fe, Co, Ni. • Subgrupo del rutenio: Ru, Rh, Pd • Subgrupo del osmio: Os, Ir, Pt

• • Grupo IA Alcalinos. Grupo IIA alcalinotérreos Grupo IIIA: Grupo del Boro. Grupo IVA: Grupo del carbono Grupo V A: Grupo del nitrógeno Grupo VIA : Grupo del oxígeno Grupo VIIA: Grupo de los Halógenos Grupo VIIIA : Grupo de los gases nobles

Metales • Constituye este grupo cerca de las tres cuartas partes de los elementos. • Muchos de ellos no son familiares hierro, plomo, aluminio, cobre, oro, plata, mercurio ete. Con excepción del mercurio, todos los metales se presentan en estado sólido. • Tienen propiedades metálicas y sirven para caracterizarlo. Los metales son buenos conductores del calor y la electricidad; poseen un lustre o brillo particular, y son maleables(se dejan laminar fácilmente) y dúctiles( permiten su estiramiento en hilos.

No metales • Reciben este nombre los elementos que no exhiben las características metálicas mencionadas. En la tabla periódica se encuentran ubicados en la parte derecha, a excepción del hidrógeno que pertenece al grupo IA • La mayoría de los no metales se presentan en estado gaseoso. Los gases nobles (grupo VIIIA) son gases monoatómicos, es decir, su partícula unitaria es el átomo. Los otros no metales gaseosos Hidrógeno, nitrógeno, flúor y cloro, están compuestos de moléculas diatómicas (H 2, N 2 Etc). • El bromo y el yodo son también diatómicos pero el primero es líquido y el yodo es sólido • Los otros no metales: Carbono, fósforo, Azufre y selenio son también sólidos.

Metaloides • Estos elemento tienen propiedades intermedias entre metales y no metales por lo cual reciben el nombre de metaloides. • Una de las características fundamentales es que son semiconductores, esto es, conducen la corriente eléctrica, pero no también como los metales.

GRUPO I A. • Los elementos de este grupo, con excepción del Hidrógeno son llamados metales alcalinos. Está formado por el Litio(Li), el sodio(Na • ), el potasio(K), el rubidio(Rb), el Cesio(Cs), y el francio(Fr). - la configuración electrónica de estos elementos en su último nivel es ns 1. Los metales alcalinos son blandos, esto permite cortarlos fácilmente, poseen blancura tipo plata, sus puntos de fusión son bajos , reaccionan violentamente con el agua, no se encuentran libres en la naturaleza. - se combinan fácilmente con el oxigeno, formando óxidos, con el hidrogeno forman hidruros y con los elementos del grupo VIIA forman sales. Los compuestos de este grupo se utilizan en la industria en la fabricación de jabones, limpiadores y en la industria farmacéutica, para la fabricación de medicamentos.

GRUPO IIA Los elementos que pertenecen a este grupo son : el berilio(Be), el magnesio(Mg), el calcio (Ca), el estroncio(Sr), el bario(Ba) y el radio(Ra) son llamados elementos alcalinotérreos. La configuración electrónica de su último nivel de energía es ns 2, lo cual indica que presentan dos electrones en su nivel más externo. Su densidad, su punto de fusión y ebullición son mayores que los del grupo IA. Son bastante reactivos y no existen libres en la naturaleza: se oxidan rápidamente con el aire para formar óxidos e hidróxidos. Estos elementos tienen múltiples aplicaciones el magnesio se emplea en la fabricación de piezas para carros y vehículos espaciales también en la fabricación de bombillas fotográficas. El calcio, el bario y el radio son de gran aplicación en la medicina, el primero se emplea en la fabricación de yeso para el tratamiento de fracturas, el bario en forma de sulfato como medio de contraste en radiografías de las vías digestivas y el radio en tratamientos de radioterapia.

GRUPO IIIA • Los elementos del grupo IIIA son. El boro(B), el aluminio(Al), el galio(Ga), el indio(In) y el talio(Tl) son llamados elementos térreos o familia del Boro, la distribución electrónica de su último nivel es ns 2 np 1. En este grupo se presentan varios contrastes como por ejemplo, el pequeño tamaño atómico del boro, la aparición de orbitales d en el galio y de orbitales f en el indio. El boro es el único metaloide de este grupo es duro y frágil, no se encuentra libre en la naturaleza y es combinado con el oxígeno

• Los otros elementos incluyendo el aluminio son metales, buenos conductores de la electricidad y el calor, presentan apariencia plateada y son bastante blandos. El aluminio es el metal más abundante en la naturaleza, es ligero, fuerte y no se oxida, es un excelente reflector de la luz. El galio presenta un bajo punto de fusión 29. 8ºC, . Los compuestos de los elementos de esta familia son de gran uso en la industria por ej. Los del boro se usan en la fabricación de vidrios refractarios. Los del aluminio se emplean en la fabricación de envases, utensilios de cocina, medicamentos y productos para el aseo personal.

GRUPO IVA • A este grupo también se le denomina familia del carbono, debido a que su principal elemento es el carbono, con el se forman innumerables compuestos orgánicos como los azúcares, las grasas, los almidones y los combustibles, como la gasolina y el alcohol; existe una rama de la química que está dedicada al estudio de este elemento y sus compuestos es la química orgánica.

• En este grupo encontramos elementos no metálicos como el carbono© , semimetales como el silicio(Si) y el germanio(Ge) y metales, como el estaño(Sn) y el plomo (Pb). La distribución electrónica del último nivel de estos elementos es ns 2 np 2. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre. El germanio se utiliza en la fabricación de aparatos eléctricos como televisores y juegos de computadores entre otros. El estaño al igual que el aluminio presenta resistencia a la oxidación y a la corrosión, es el componente principal de las aleaciones del bronce y de las soldaduras, aunque el plomo es un elemento muy tóxico, se utiliza como aditivo en la gasolina y también en la fabricación de trajes de protección contra las radiaciones.

GRUPO VA