viernes, 25 de octubre de 2013

Tabla periódica

Desarrollo del sistema periódico
La Tabla Periódica es un importantísimo recurso que utilizan los químicos para poder acceder a todas las características y propiedades físicas y químicas de todos los elementos conocidos.

Desde sus inicios hasta la actualidad, la tabla periódica ha estado en constante cambio y evolución. A mediados del siglo XIX ya se conocían 55 elementos sin ninguna relación aparente.

Un primer intento de la clasificación de los elementos consistió en ordenarlos en metales y no metales, después Döbereiner (1789 - 1849) observó por primera vez la relación existente entre las masas atómicas de algunos de los elementos y sus propiedades de forma que propuso una clasificación en tríadas de elemento, de propiedades similares, en las que la masa atómica del elemento intermedio era aproximadamente la media aritmética de los extremos.

Otro intento de clasificación fue el debido a Newlands, que establecía la denominada ley de las Octavas:
“Si se colocan todos los elementos en orden creciente de sus masas atómicas, después de cada siete elementos aparece un octavo cuyas propiedades son semejantes a las del primero”.
Esta clasificación carecía aún de muchs elementos que no habían sido descubiertos y no se conocían los gases nobles.

El siguiente intento(1869) correspondió a Mendeleiev y Meyer que consistía en una tabla de diez filas horizontales y nueve columnas verticales, incluyendo los gases nobles. Publicó la ley periódica. Ordenó los elementos según su peso atómico creciente. Mendělejev dejó huecos para más elementos que después fueron descubiertos.

El último intento (1913) se debe a Moseley que propuso ordenar a los elementos en orden creciente a sus números atómicos Z y constituye el Sistema Periódico actual.

Características del sistema periódico actual

Este consta de dieciocho columnas o grupos (verticales), y siete filas o períodos (horizontales). En él se encuentran los elementos colocados de la siguiente manera:

  • Períodos: La 7 filas horizontales, los elementos de un mismo período tienen el mismo número de niveles electrónicos (capas).
  • Grupos: 18 columnas verticales, los elementos del mismo grupo tienen la misma configuración de la capa de valencia (misma cantidad de electrones de valencia), difieren en su número cuántico principal.
  • Hay 8 grupos A (IA-VIIIA) y 8 grupos B (IB-III.B) + Lantánidos y actínidos. (También  se numeran del 1 al 18). 
  • Bloques:
  • Bloque S (grupos IA,IIA) Metales alcalinos +alcalinotérreos (IA-IIA) .Sus electrones de valencia ocupan solamente el nivel s, la configuración de su capa de  valencia es ns (n=el período)
  • Bloque P (grupos IIIA – VIIIA) .Sus electrones de valencia ocupan los niveles ns y np
  • Bloque d (grupos IB – VIIIB) Se llaman metales de transición .Los últimos electrones ocupan orbitales del subnivel (n-1)d . (Ojo ese orbital no es de la capa de valencia!!) 
  • Bloque FLantánidos y actínidos, se llaman metales de transición interna.Los últimos electrones ocupan orbitales del subnivel (n-2)f

El sistema periódico actual incluye tres tipos de elementos:


Metales y no metales
Propiedades químicas:
Metales:
No Metales:
    Pierden fácilmente electrones para formar cationes
     Bajas energías de ionización
     Bajas afinidades electrónicas
     Bajas electronegatividades
     Forman compuestos con los no metales, pero no con los metales
    Se oxidan fácilmente
    Ganan fácilmente electrones para formar aniones
     Elevadas energías de ionización
     Elevadas afinidades electrónicas (negativas)
     Elevadas electronegatividades
     Forman compuestos con los  metales, y con otros  no metales
    No se oxidan fácilmente
Propiedades físicas:
Metales:
No Metales:
    Tienen brillo metálico
    Buenos conductores del calor (Q)
     Buenos conductores  electricidad
     Maleables y dúctiles
    En estado sólido presenta enlace metálico
    A temperatura ambiente son sólidos (excepto el mercurio)
    No tienen brillo metálico
    Malos conductores de Q
     Malos conductores de la electricidad
    Quebradizos
    A temperatura ambiente pueden ser sólidos (C, Si), líquidos o gaseosos (F2,Cl2, O2, N2)


-    Semi-metales: tienen algunas propiedades de metales y algunas de no metales (B, Al, Si, Ge, As, Sb…)

El Sistema Periódico actual, es una forma de ordenar los elementos, en grupos y en períodos, de manera que en los grupos se colocan los elementos de propiedades análogas, mientras que en los períodos se colocan los elementos que aumentan en una unidad el nº atómico Z del elemento precedente.

Utilidad y ventajas de la tabla periódica
 
La información contenida en la tabla periódica (por ejemplo, el peso atómico y la         similitud  entre elementos) permite a los científicos conocer de qué forma se unen los átomos de los elementos y cómo se comportan.
  La tabla periódica puede utilizarse para identificar una sustancia que ya descubierta. Pero si una nueva materia fuera descubierta, su estructura atómica podría cotejarse con la de los elementos de la tabla para poder clasificarla. Los científicos pueden utilizar los datos que aparecen en la tabla para averiguar, tras una comparación, de qué forma puede comportarse esa materia o para saber qué elementos son similares a ella.
  LA IMPORTANCIA Y UTILIDAD DE LA TABLA PERIÓDICA RADICA EN EL HECHO DE QUE MEDIANTE EL CONOCIMIENTO DE LAS PROPIEDADES Y TENDENCIAS DENTRO DE UN GRUPO O PERIODO, SE PREDICEN, CON BASTANTE EXACTITUD, LAS PROPIEDADES DE CUALQUIER ELEMENTO, AUN CUANDO ESTE SEA POCO CONOCIDO.




domingo, 6 de octubre de 2013

Estructura atómica y configuración electrónica

LAS PARTÍCULAS QUE FORMAN EL ÁTOMO

La idea de Dalton de que el átomo era indivisible se mantuvo hasta mediados del siglo XIX, cuando se descubrieron las partículas subatómicas (en el interior de los átomos) que eran las mismas para todos ellos.
Las partículas subatómicas son:

  • El electrón tiene carga eléctrica negativa y una masa muy pequeña en comparación con otras partículas que hay en el interior del átomo. Su movimiento genera corriente eléctrica.
  • El protón es una partícula subatómica que tiene la misma carga que el electrón, pero positiva, mientras que su masa es unas 2000 veces mayor que la del electrón.
  • El neutrón es una partícula sin carga eléctrica. Su masa es parecida a la del protón.

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
El átomo consta de un núcleo, que contiene protones y neutrones, la corteza, espacio vacío en donde los electronesdescriben órbitas en torno al núcleo.

¿QUÉ CARACTERIZA A LOS ÁTOMOS?
  • El número atómico de un átomo: es el número de protones que tiene su núcleo. Se representa por la letra Z. Es lo que determina que se trate de un átomo u otro (como el número de la cédula de identidad: un número una sola persona).
  • El número másico: es el número de partículas subatómicas que tiene el núcleo de un átomo, es decir, el número protones (Z) más el número de neutrones(N). Se representa por la letra A.
                                                       A = Z + N
Cuando un átomo es neutro (eléctricamente), su número de electrones es igual al número de
protones:      Número de e- = Z




CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE UN ÁTOMO
Se llama configuración electrónica de un elemento al modo en que se organizan los electrones en un átomo de ese elemento.

NIVELES DE ENERGÍA
En la corteza, los electrones no se distribuyen al azar, sino que se ordenan en capas o niveles. Estos niveles tienen distinta energía, por eso se denominan niveles energéticos.

Alrededor del núcleo del átomo pueden existir numerosos niveles energéticos. Los fundamentales son los siete primeros. En cada nivel los electrones se distribuyen de la forma siguiente:

• En el nivel 1 (el más interno, k) el máximo número de electrones es 2.
• En el nivel 2 ( L) el máximo número de electrones es 8.
• En el nivel 3 (M) el máximo número de electrones es 18. ¡Pero cuando este tercer
nivel tiene ocho electrones comienza a llenarse el cuarto!