Tabla Periódica
Tema de estudio
Inicio
Estructura de la tabla periódica
Energía de ionización
Afinidad electrónica
Electronegatividad
Carácter metálico
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.
El bloque S está formado por los elementos de los grupos 1 y 2. Los elementos del grupo 1, los metales alcalinos, tienen configuración electrónica ns1. Los metales alcalinotérreos, situados en el grupo 2, tienen configuración ns2.
El bloque P lo forman los grupos del 13 al 18, cuyos electrones de valencia ocupan los orbitales p. A partir del grupo 13, con configuración externa ns2np1, comienza el grupo p. Los elementos del grupo 17, halógenos, tienen configuración electrónica ns2np5. Los elementos del grupo 18, gases nobles, tienen la capa de valencia completa, siendo su configuración electrónica ns2np6.
Los elementos del bloque D, denominados elementos de transición, están en el centro de la tabla, ocupando los grupos del 3 al 12. Los electrones externos ocupan los orbitales d correspondientes al nivel n¿1. Las configuraciones varían desde (n¿1)d1ns2 en el grupo 3, hasta (n¿1)d10ns2 en el grupo 12.
El bloque F comprende los elementos de transición interna. Están formados por dos series de 14 elementos cada una, ocupando los electrones orbitales f del nivel (n-2). La configuración electrónica, con algunas excepciones, puede escribirse de forma general como (n¿2)f1¿14×(n¿1)d1ns2, tomando n un valor de 6 para los lantánidos y 7 para los actínidos. Algunas propiedades físicas de los elementos varían regularmente en función de su configuración electrónica, esto es, de su posición en la tabla periódica. Por eso se denominan propiedades atómicas periódicas.
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
Química
Átomo y mol
Más información
¿Sabías que...?
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Número de electrones
El máximo número de electrones en cada capa es igual a 2n2
Propiedades de los no metales
Los elementos no metálicos se caracterizan por poseer muchos electrones en el orbital de nivel más externo y por su tendencia a ganar electrones para adquirir configuración de gas noble. Las combinaciones entre elementos no metálicos suelen ser sustancias covalentes.
Esquema mnemotécnico para el llenado de orbitales en átomos polielectrónicos
Propiedades de los metales
La característica más importante de los metales es su facilidad para perder electrones y formar iones positivos. Los elementos metálicos reaccionan con los no metálicos para formar compuestos iónicos.
Grafo educativo di: Taula periodikoa
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Konbinazio kimikoen legeak
Inicio
Ley de Lavoisier o de conservación de la masa
Ley de Proust o de las proporciones definidas
Ley de Dalton o de las proporciones múltiples
Ley de Gay-Lussac o de los volúmenes de combinación
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:
Cuando dos o más elementos químicos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen según una relación constante entre sus masas.
Cuando un determinado compuesto se separa en sus elementos, las masas de éstos se encuentran en una relación constante que es independiente de cómo se haya preparado el compuesto, de si se ha obtenido en el laboratorio o de su procedencia.
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
Química
Átomo y mol
Más información
¿Sabías que...?
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.