Tabla Periódica

Tema de estudio


Inicio

Desde comienzos del siglo XIX, los científicos han agrupado los elementos químicos en tablas, ordenadas en función de sus propiedades. Fruto de estos trabajos es la tabla periódica, tal como la conocemos y utilizamos hoy. La tabla consta de 18 columnas, donde los elementos ocupan sus lugares atendiendo al orden creciente del número atómico Z. Los metales están separados de los no metales, los gases nobles ocupan el final de cada periodo y las tierras raras (lantánidos y actínidos) están fuera de la tabla en dos filas de 14 elementos cada una.

Estructura de la tabla periódica

La tabla periódica consta de 7 filas horizontales o periodos, numerados del 1 al 7, y de 18 columnas verticales o grupos, numerados del 1 al 18.

Además de esta ordenación, es frecuente referirse a cuatro bloques denominados S, P, D y F, según sea el orbital ocupado por la capa de valencia.

Tabla periódica de los elementos

Energía de ionización

Se denomina energía de ionización (EI) a la energía necesaria para separar un electrón de un átomo gaseoso y formar un ion:

Variación de la energía de ionización en la tabla periódica

Afinidad electrónica

La afinidad electrónica (AE) de un elemento es la energía interna intercambiada cuando un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, capta un electrón y se convierte en un ion mononegativo:

Variación del valor absoluto de la afinidad electrónica en la tabla periódica

Electronegatividad

Se define la electronegatividad (EN) de un elemento como la capacidad relativa de un átomo de ese elemento para atraer electrones hacia sí, cuando forma parte de un enlace químico.

Variación de la electronegatividad en la tabla periódica

Carácter metálico

El carácter metálico (c.m.) aumenta hacia la izquierda en un periodo y hacia abajo en los grupos de los elementos representativos.

Variación del carácter metálico en la tabla periódica

Número de electrones

El máximo número de electrones en cada capa es igual a 2n2

Propiedades de los no metales

Esquema mnemotécnico para el llenado de orbitales en átomos polielectrónicos

Propiedades de los metales

Grafo educativo di: Taula periodikoa

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Konbinazio kimikoen legeak


Inicio

Las hipótesis de los filósofos griegos sobre la discontinuidad de la materia y su composición por partículas indivisibles, indestructibles e inmutables, denominadas átomos, se convirtió en teoría en 1803, gracias a Dalton (1766-1844). Éste se basó en las experiencias de Boyle (1627-1691) con gases, de Lavoisier (1743-1794) con combustiones, de Proust (1754-1826) sobre combinaciones entre los elementos y en las suyas propias. Fruto de estas experiencias son las leyes fundamentales de las combinaciones químicas, leyes cuantitativas basadas en la medida de volúmenes de gases y en la pesada con balanza de sustancias puras y mezclas.

Ley de Lavoisier o de conservación de la masa

Lavoisier enunció la ley de conservación de la masa para las reacciones químicas, según la cual en todas las reacciones químicas se cumple que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.

En la figura se representa la comprobación experimental de la ley de Lavoisier. El carbonato de calcio (CaCO3) se transforma en óxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono (CO2) por la acción del calor, sin que varíe la masa durante el proceso.

Ley de Proust o de las proporciones definidas

En 1799, Proust (1754-1826) concluyó que la composición de una sustancia pura es siempre la misma, independientemente del modo en que se haya preparado o de su lugar de procedencia en la naturaleza. Así, por ejemplo, el agua pura contiene siempre un 11,2% de hidrógeno y un 88,8% de oxígeno.

Según esto, para obtener en el laboratorio 100 gramos de agua pura hay que hacer reaccionar las cantidades mencionadas. Como la relación entre oxígeno e hidrógeno es constante en el caso del agua pura, se puede deducir que:

Este hecho, comprobado en cientos de compuestos, se conoce como la ley de las proporciones definidas y se puede enunciar de dos formas:

Las consecuencias de esta ley son importantes para la química, no sólo como método para identificar un compuesto, sino también para conocer las cantidades de las sustancias que reaccionan entre sí.

Ley de Dalton o de las proporciones múltiples

Dalton comprobó en el laboratorio que, al hacer reaccionar cobre con oxígeno en diferentes condiciones, se obtenían dos óxidos de cobre diferentes que, dependiendo de las condiciones, podían combinarse de forma distinta, pero que sus masas siempre estaban en una relación de números enteros.

Llegó a la misma conclusión con otros experimentos realizados en el laboratorio y dedujo la ley de las proporciones múltiples, cuyo enunciado es: las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, están en una relación de números enteros sencillos 1:1, 2:1, 1:2, 1:3, 3:1, 2:3, 5:3, etcétera.

Ley de las proporciones múltiples de Dalton para dos óxidos de cobre

Ley de Gay-Lussac o de los volúmenes de combinación

Gay-Lussac (1778-1850) observó que al reaccionar un volumen de oxígeno con dos volúmenes de hidrógeno (esto es, un volumen doble que el primero), se obtenían dos volúmenes de vapor de agua, siempre y cuando los volúmenes de los gases se midieran a la misma presión y temperatura.

Dispositivo para la medida del volumen del gas desprendido en una reacción

Según la ley de los volúmenes de combinación o de Gay-Lussac, en la que intervienen gases, los volúmenes de las sustancias que reaccionan y los volúmenes de las que se obtienen de la reacción están en una relación de números enteros sencillos, siempre y cuando la presión y la temperatura permanezcan constantes.

Ley de los volúmenes de combinación aplicada al agua

Antoine Laurent Lavoisier

Comprobación experimental de la ley de Lavoisier

Antoine Laurent Lavoisier(1743-1794). Científico francés, considerado como el padre de la química moderna.

Joseph Louis Proust

Joseph Louis Proust(1754-1826). Este químico francés enunció la denominada ley de las proporciones definidas.

John Dalton

John Dalton (1766-1844).

Interpretación de Dalton de la ley de las proporciones múltiples. Los átomos serían como esferas macizas y con masas diferentes, según fuera el elemento.