La tabla periódica

Número atómico (Z) = número de protones en un nucleo

Número másico (A)= número de protones+ número de neutrones

= número atómico + número de neutrones

Isótopos son átomos de un mismo elemento (X) con diferente número de neutrones en el núcleo

XAZ

H11 H (D)2

1 H (T)31

U23592 U238

92

Número másico

Número atómicoSímbolo del elemento

Cuántos protones, neutrones y electrones hay en C146 ?

6 protones, 8 (14 - 6) neutrones, 6 electrones

Cuántos protones, neutrones y electrones hay en C116 ?

6 protones, 5 (11 - 6) neutrones, 6 electrones

Period

Group

Alkali M

etal

Noble G

as

Halogen

Alkali E

arth Metal

Un ion es un átomo, o grupo de átomos, que tienen carga positiva o carga negativa.

catión – ion con carga positivaun átomo neutral, puede transformarse en catión

si pierde uno o más electrones.

anión – ion con carga negativaun atomo neutro, se puede transformar en catión,

si gana uno o más electrones.

Na 11 protones11 electrones Na+ 11 protones

10 electrones

Cl 17 protones17 electrones Cl-

17 protones18 electrones

un ion monoatómico contiene solamente un átomo

Un ion poliatómico contiene mas de un átomo

Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3-

OH-, CN-, NH4+, NO3

-

13 protones, 10 (13 – 3) electrones

34 protones, 36 (34 + 2) electrones

Ejemplos

2.5

Cuantos protones y electrones existen en: Al2713 ?3+

Cuantos protones y electrones existen en: Se7834

2- ?

La Tabla PeriódicaEn la actualidad se conocen más de 108 elementosDe ellos tenemos:

- 87 elementos son metales- 26 elementos radioactivos- 16 elementos han sido fabricados por

el hombre (radioactivos todos)- 11 son gases a presión y temperatura

normales- 6 son gases nobles monoatómicos- 2 elementos son líquidos

Cuando fueron descubiertos los elementos

Propiedades periódicas de los elementos

La herramienta más importante para organizar y recordar hechos químicos es la tabla periódica - Está basada en la naturaleza periódica de las propiedades químicas de los elementos

-Y también en la naturaleza periódica de sus configuraciones electrónicas

- Los elementos en la misma columna tienen el mismo número de electrones de valencia.

- Las similitudes en las propiedades químicas de los elementos, se pueden atribuir a las similitudes en la configuración de los electrones de valencia

ns1

ns2

ns2

np1

ns2

np2

ns2

np3

ns2

np4

ns2

np5

ns2

np6

d1

d5 d10

4f

5f

Configuración Electrónica de los elementos, según su grupo

- La tabla periódica se divide principalmente en Períodos (Secciones Horizontales o Renglones) y Grupos o Familias (Secciones Verticales o Columnas). - El número atómico (Z) aumenta hacia la derecha y hacia abajo.- Clasificación de los elementos de la tabla periódica por su configuración electrónica:• Elementos Representativos: Elementos de los bloques “s” y “p”; incluye metales y no metales. Todas sus configuraciones interiores son completas o estables excepto en el nivel exterior o de valencia• Elementos de Transición: Elementos del bloque “d”; Se caracterizan por la estructura interna.• Elementos de Transición Interna: Elementos del Bloque “f”; Se caracterizan por la estructura interna.

8.2

Classification of the Elements

Representativos e- de valencia s o p

Gases nobles e- de valencia s y p llenos

Transición e- de valencia d

Transición interna e- de valencia f

Figura 12: Clasificación de los elementos

Figura 13: Clasificación y configuración electrónica

Clasificación de los elementos por sus propiedades físicas:a) Metales:

Son buenos conductores del calor y la electricidad,

Son maleables y dúctiles.

Tienen brillo característico.

Todos excepto el Hg son sólidos a temperatura ambiente,

Al hacerlos reaccionar con no metales pierden electrones

Figura 14: Los 87 metales

No Metales:

En general, pueden presentar todos los estados físicos a temperatura y presión normales (STP)

No poseen brillo

Cl2 es un gas, Br2 es líquido, I2 es sólido

Son malos conductores del calor

Son malos conductores de la electricidad

No son maleables ni dúctiles

Son frágiles en estado sólido.

Muchos de ellos existen como moléculas diatómicas

Al reaccionar con los elementos metálicos ganan electrones

Figura 15: Los no-metales

Metaloides: En general, estos elementos tienen propiedades muy variadas y variables, poseen propiedades intermedias entre Metales y No Metales.

Actúan como no metales cuando reaccionan con metalesActúan como metales cuando reaccionan con los

no metalesAlgunos de ellos presentan la propiedad eléctrica de ser

semiconductores.

Figura 16: Los metaloides

Otra manera de clasificarlos es la que emplea las letras A y B con números (romanos o arábigos)

Grupo

Nombre Elementos

1A Metales alcalinos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

2A Metales alcalinotérreos

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

6A Calcógenos (formadores de yeso)

O, S, Se, Te, Po

7A Halógenos (formadores de sal)

F, Cl, Br, I, At

8A Gases Nobles (o inertes, o raros)

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

Figura 17: Nombres de algunas familias comunes

Los elementos de una familia de la tabla periódica tienen propiedades similares porque tienen el mismo tipo de arreglo electrónico en la periferia de sus átomos.

Ahora bien al bajar en una familia (el número cuántico principal aumenta):•El número de electrones de valencia permanece constante •El número cuántico principal aumenta•El número de electrones que apantallan crece, pero también crece la carga nuclear y el resultado final es que esencialmente la carga nuclear efectiva sobre los electrones de valencia permanece constante.

No atómic

o

Elemento

Configuración electrónica

Zef No cuántic

o n

3 Li 1s22s1 1+ 2

11 Na 1s22s22p63s1 1+ 3

19 K 1s22s22p63s23p64s1 1+ 4

37 Rb 1s22s22p63s23p64s23d10

4p65s1

1+ 5Así elementos de una misma familia tendrán las mismas propiedades químicas.¿Cómo será la configuración más externa para: metales alcalinos, metales alcalinotérreos, metales de transición, halógenos?

Definición de períodos

Figura 18: Definición de períodos

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

RELACIONES PERIODICAS DE LOS ELEMENTOS

Propiedades PeriódicasA continuación se describen algunas propiedades de los elementos que manifiestan la Ley Periódica.

a)El potencial de Ionización disminuye al aumentar el período y aumenta al desplazarse de izquierda a derecha. Los elementos con menor potencial de Ionización son buenos agentes reductores y son fácilmente ionizables. Un ejemplo de estos es el grupo de Metales Alcalinos (Grupo que contiene al Na, K, Li, Cs, Fr).

“Capacidad de átomos de un elemento para ceder un electrón”

Figura 19: : Tendencias generales para la energía requerida para quitar el primer electrón de un elemento

Los elementos que tienen la mayor afinidad electrónica son la Familia de los Halógenos (Grupo 7A, que contiene al F, Cl, Br, I, At) estos elementos actúan como buenos agentes oxidantes.Los halógenos, a los que únicamente les falta un electrón para llenar la subcapa p, son los que tienen mayor atracción por un electrón, es decir tienen las afinidades electrónicas con los valores negativos más grandes.Al añadirles un electrón, obtienen la misma configuración electrónica que la de los gases nobles.

Figura 20: Comportamiento de la afinidad electrónica

Radio Atómico: ¿Qué observamos al examinar a los elementos?

Al bajar por una familia, los átomos crecen. ¿La razón?Al cambiar de periodo añadimos otra capa.

A lo largo de un periodo los átomos disminuyen de tamaño.¿La razón?Al haber más protones la carga positiva es mayor, eso atrae más a los electrones. Como no hemos cambiado de nivel, los electrones están más atraídos por el núcleo.

Al bajar en una familia (columna) de la tabla periódica, el radio atómico crece Al avanzar hacia la derecha en un periodo (renglón) de la tabla periódica, el radio atómico decrece

Figura 21: Comportamiento de los tamaños atómicos

Figura 22: Tamaño atómico y periodicidad,

los elementos representativos

Electronegatividad: es una medida de la capacidad de un átomo en una molécula para atraes hacia sí los electrones. La electronegatividad aumenta hacia la derecha de la tabla periódica y de abajo hacia arriba, esto quiere decir que el elemento más electronegativo es el Flúor con un valor de 4.0 (Escala de Pauli) y el elemento menos electronegativo es el Francio.

Figura 23: Electronegatividades de los elementos